《《數(shù)字電路與數(shù)字邏輯》第九章》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《數(shù)字電路與數(shù)字邏輯》第九章（23頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、9 半 導(dǎo) 體 存 儲(chǔ) 器9.1 只 讀 存 儲(chǔ) 器 （ ROM）只 讀 存 儲(chǔ) 器 固 定 ROM可 編 程 ROM可 擦 除 可 編 程 ROM隨 機(jī) 存 儲(chǔ) 器 雙 極 型 RAMMOS型 RAM靜 態(tài)動(dòng) 態(tài)串 行 存 儲(chǔ) 器9.1.1 ROM的 結(jié) 構(gòu) 和 工 作 原 理 ROM由 地 址 譯 碼 器 、 存 儲(chǔ) 矩 陣 和輸 出 電 路 構(gòu) 成 存 儲(chǔ) 矩 陣地址譯碼器 輸 出 電 路A0A1Ak W0W1WM-1 b0 b1 bN-1 D0 D1 DN-1 11 1111VccA1A0 W1W0 W2 W3 地址譯碼器字 線 位 線 b 0b1b2b3 D1D0D2D3存儲(chǔ)矩陣 輸

2、 出 電 路4 4位 二 極 管 ROM結(jié) 構(gòu) 地 址 輸 入 選 中 字 線 ROM輸 出A1A0 D3D2D1D000 W0 101001 W1 111010 W2 010111 W3 1101 與 陣 列A1A1A0A0 W0 W1 W2 W3 D3 D2 D1 D0 或陣列ROM的 陣 列 圖 由 該 陣 列 圖 可 得 ： W0=A1A0 W1=A1A0 W2=A1A0 W3=A1A0D0= W2 + W3 =A1A0 + A1A0D 1= W0 + W1 =A1A0 + A1A0D2= W1 + W2 + W3 =A1A0 + A1A0 + A1A0D3= W0 + W1 + W3

3、 =A1A0 + A1A0 + A1A0 9.1.2 固 定 ROM生 產(chǎn) 廠 把 信 息 寫 入 存 儲(chǔ) 器 ， 用 戶 不 能 更 改9.1.3 可 編 程 ROM（ PROM）位 線 Yi字 線 WiVCC PROM存 儲(chǔ) 單 元熔 絲 出 廠 時(shí) ， 熔 絲 是 接 通的 ， 即 存 儲(chǔ) 的 內(nèi) 容 為 全 1，使 用 時(shí) ， 若 要 將 某 些 單 元的 內(nèi) 容 改 寫 為 零 ， 只 須 給這 些 單 元 通 以 足 夠 大 的 電流 ， 將 熔 絲 燒 斷 即 可 。 9.1.4 可 改 寫 ROM（ EPROM）位 線 Yi字 線 WiPROM存 儲(chǔ) 單 元DSG浮 置 柵選

4、擇 柵 極 寫 入 信 息 時(shí) ， 將 相 當(dāng) 高 的電 壓 同 時(shí) 加 在 SIMOS管 （ 即 疊柵 MOS） （ 采 用 浮 柵 技 術(shù) ） 的漏 極 和 選 擇 柵 極 上 ， 此 時(shí) 會(huì)有 部 分 電 子 穿 透 二 氧 化 硅 層到 達(dá) 浮 置 柵 上 。 當(dāng) 浮 置 柵 上被 注 入 足 夠 多 的 電 子 后 ， 管子 的 開 啟 電 壓 將 比 注 入 前 提高 。 表 示 該 單 元 存 儲(chǔ) 信 息 為 1。i DS0 vGSVT1 VT2 浮 置 柵 有 電 子浮 置 柵 無(wú) 電 子 9.1.5 電 擦 除 可 編 程 ROM（ E2PROM）字 線 WiDT1SG浮 置

5、 柵控 制 柵 極 位 線 YiT2E 2PROM的 存 儲(chǔ) 單 元 在 E2PROM的 存 儲(chǔ) 單 元 中采 用 了 浮 柵 隧 道 氧 化 層 MOS管 （ 簡(jiǎn) 稱 隧 道 MOS管 ） （ 也是 采 用 浮 柵 技 術(shù) ） ， 該 管 的特 點(diǎn) 是 浮 置 柵 與 漏 區(qū) 之 間 有一 個(gè) 氧 化 層 極 薄 的 隧 道 區(qū) ，存 儲(chǔ) 單 元 的 信 息 可 以 利 用 一定 寬 度 電 脈 沖 擦 除 。 T2T1Wi Yi T2T1Wi YiT2T 1Wi Yi讀 出 狀 態(tài) 寫 1狀 態(tài)寫 0狀 態(tài) +5V+3V +20V+20V +20V +20V 0V 0V E2PROM的 存

6、 儲(chǔ) 單 元 的三 種 工 作 狀 態(tài) 9.1.6 快 閃 存 儲(chǔ) 器 （ Flash Memory）快 閃 存 儲(chǔ) 器 既 具 有 EPROM結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 編 程 可 靠 的 優(yōu) 點(diǎn) ， 又 保 留了 E2PROM用 隧 道 效 應(yīng) 擦 除 的 快 捷 特 性 ， 而 且 集 成 度 可 以 更 高 。位 線 Yi字 線 Wi 快 閃 存 儲(chǔ) 器 存 儲(chǔ) 單 元DSG 快 閃 存 儲(chǔ) 器 結(jié) 構(gòu) 與 SIMOS管類 似 ， 但 浮 柵 到 襯 底 間 氧化 層 更 薄 ， 可 以 通 過 在 源極 加 一 正 電 壓 ， 使 浮 柵 放電 ， 從 而 寫 入 “ 0” ， 寫“ 1”

7、方 式 與 EPROM相 同 9.1.7 ROM的 應(yīng) 用1） 用 ROM實(shí) 現(xiàn) 組 合 邏 輯 函 數(shù)例 9.1.1試 用 ROM實(shí) 現(xiàn) 組 合 邏 輯 函 數(shù) F1=AB+AC, F2=AB+BCBC 1A 11 m0 m7 (D 0)F1(D1)F2 F1=ABC+ABC+ABC+ABCF2=ABC+ABC+ABC+ABC 2021年 5月 31日 星 期 一 第 四 章 組 合 邏 輯 電 路 10 數(shù) 字 顯 示譯 碼 器BCD碼3. 數(shù) 字 顯 示 譯 碼 器 七 段數(shù) 碼 管(1) 七 段 數(shù) 碼 管 半 導(dǎo) 體數(shù) 碼 管 液 晶數(shù) 碼 管 共 陽(yáng) 極 共 陰 極 2021年 5

8、月 31日 星 期 一 第 四 章 組 合 邏 輯 電 路 11 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Number RevisionSize B Date: 18-Feb-2002 Sheet of File: C:Program FilesDesign Explorer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDraw By: a b c d e f g D.P 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10(a) 外 形 圖 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Number

9、RevisionSize B Date: 18-Feb-2002 Sheet of File: C:Program FilesDesign Explorer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDraw By: a b c d e f gD.P 12 3,8 456 7910 公共陰極(b) 等 效 電 路圖 4.2.13 C 391E 2021年 5月 31日 星 期 一 第 四 章 組 合 邏 輯 電 路 12 (2) 數(shù) 字 顯 示 譯 碼 器 7448 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Number Re

10、visionSize B Date: 18-Feb-2002 Sheet of File: C:Program FilesDesign Explorer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDrawn By: Y Y Y Y Y Y Y A A A RBI LT BI/RBO 0 1 a b c d e f g 7448 2 A 3簡(jiǎn) 化 符 號(hào) A3 A0： 8421BCD輸 入 端Ya Yg： 七 段 輸 出 端LT： 燈 光 測(cè) 試 輸 入 端RBI： 串 行 滅 零 輸 入 端BI / RBO： 熄 滅 輸 入 /串 行 滅零 輸 出 端 2021年

11、5月 31日 星 期 一 第 四 章 組 合 邏 輯 電 路 13 1 2 3 4 5 6 A B C D 654321 D C B A Title Number RevisionSize B Date: 18-Feb-2002 Sheet of File: C:Program FilesDesign Explorer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDraw By: a b c d e f 0 a f g gb c a b d e g a b c d g b c f g a c d f g c d e f a b c 1 2 3 4 5 6 7 a b

12、c d e f 8 g gb c d e g c d g bf g a d f g d e f 9 10 11 12 13 14 15圖 4.2.15 0 15十 六 個(gè) 字 符 顯 示 2021年 5月 31日 星 期 一 第 四 章 組 合 邏 輯 電 路 14 表 4.2.8 7448功 能 表 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 8 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0

13、0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg 輸 出 1 1 1 1 1 1 1 1 LT 1 RBI 1 1 1 1 1 1 1 1 BI / RBO 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 A3 A2 A1 A0 輸 入 譯 碼 顯 示 說 明 5 4 3 6 9 2 1 0 十 進(jìn) 制 數(shù) 或 功 能 例 9.1.2試 用 ROM實(shí) 現(xiàn) 8421BCD碼 7段 顯 示 譯 碼 器 電 路解 ： 應(yīng) 選 用 輸 入 地 址 為 4位 ， 輸 出 數(shù) 據(jù) 為 7位 的

14、16字 節(jié) 7位 ROM地址譯碼器 m0m1m2 m15A0(Q0)A1(Q1)A2(Q2)A3(Q3) A3 A2 A1 A0A3 A2 A1 A0 m3m4m5m6m7m8m9m10m11m12m13m14 Q3 Q2 Q1 Q0 a b c d e f g 顯 示0000000100100011010001010110011110001001 0 0 0 0 0 0 11 0 0 1 1 1 10 0 1 0 0 1 00 0 0 0 1 1 01 0 0 1 1 0 00 1 0 0 1 0 00 1 0 0 0 0 00 0 0 1 1 1 10 0 0 0 0 0 00 0 0 0

15、 1 0 0 0123456789a b c d e f g 2） 字 符 發(fā) 生 器 假 設(shè) 顯 示 的 字 符 以 光 點(diǎn) 的 形 式 存 儲(chǔ) 于 ROM中 ， 每 個(gè) 字 符 由7 5點(diǎn) 陣 組 成 。 圖 中 有 點(diǎn) 表 示 有 光 點(diǎn) ， 該 存 儲(chǔ) 單 元 為 1， 數(shù) 據(jù) 經(jīng)輸 出 緩 沖 器 接 至 光 柵 矩 陣 。 當(dāng) 地 址 碼 A2A1A0選 中 某 一 行 時(shí) ， 該行 內(nèi) 容 即 以 光 點(diǎn) 形 式 反 映 在 光 柵 矩 陣 上 。地址譯碼器 輸 出 緩 沖 器A2A1A0 D4 D3 D2 D1 D0A2A1A0A2A1A0A2A1A0A2A1A0A2A1A0A

16、2A1A0A2A1A0 9.2 隨 機(jī) 存 儲(chǔ) 器 （ RAM）9.2.1靜 態(tài) RAM1)基 本 結(jié) 構(gòu) （ 由 存 儲(chǔ) 矩 陣 、 地 址 譯 碼 器 和 讀 寫 控 制 電 路 組 成 ）（ 1） 存 儲(chǔ) 矩 陣 列 譯 碼 器行譯碼器 A5A0 A7A6A1A 3A2A4 Y0 Y1 Y7R/ 控 制 電 路WCS I/O片 選讀 /寫 R/WX0X1X2X31X30X3隨機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)示意圖 DiiD 1 1S1 S2Xi Q Q靜 態(tài) 存 儲(chǔ) 單 元 示 意 圖 ENG1I/O ENG2&G4&G 5 ENG3CSWR/ 存 儲(chǔ) 矩 陣及 地 址 譯碼 電 路地 址 線片 選 與 讀

17、 /寫 控 制 電 路DD 2） RAM2114芯 片 簡(jiǎn) 介 行譯碼器A3A8 X0X63 EN&G5CSWR/ 存 儲(chǔ) 矩 陣64 64 列 I/O電 路列 地 址 譯 碼 器Y0 Y15A 0 A1 A2 A3 ENENENENENENENI/O3I/O2I/O0I/O12114存 儲(chǔ) 器結(jié) 構(gòu) 框 圖 2114（ I）A9A0 CSR/W 2114（ II）A9A0 CSR/WD3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4CSA0A9 WR/ 2114芯 片 位 擴(kuò) 展 2114（ III）A9A0 CSR/W 2114（ IV）A9A0 CSR/WD3 D2 D1 D0CSA0A9 W

18、R/ D3 D2 D1 D02114（ I I） CSR/WD3 D2 D1 D02114（ I） CSR/WD3 D2 D1 D0 D3 D2 D1 D0 A9A0A9A024譯碼器A11A10 A11 A10A11 A10A11 A10A11 A10A 11 A10 選 中片 號(hào) 對(duì) 應(yīng) 存 儲(chǔ) 單 元 A11 A10 選 中片 號(hào) 對(duì) 應(yīng) 存 儲(chǔ) 單 元00 I 000000000000001111111111 10 III 10000000000010111111111101 II 010000000000011111111111 11 IV 110000000000111111111

19、111地 址 碼 與 存 儲(chǔ) 單 元 的 對(duì) 應(yīng) 關(guān) 系 2114芯 片 字 擴(kuò) 展 CSR/WAA09L 2114（ 7）D0D3LCSR/WAA09L 2114（ 5）D0D3LCSR/WAA09L 2114（ 3）D0D3LCSR/WAA09L 2114（ 1）D0D3L CSR/WAA09L 2114（ 8）D0D3LCSR/WAA09L 2114（ 6）D0D3LCSR/WAA09L 2114（ 4）D0D3LCSR/WAA09L 2114（ 2）D0D3L 2-4譯碼器A10A11R/WA 9 A0 D3 D0D7 D4 Y3Y2Y1Y0 圖 9.2.8 2114RAM的 字 位 擴(kuò) 展 9.2.2動(dòng) 態(tài) RAM1)存 儲(chǔ) 單 元 字 線 TC C B位 線單 管 MOS動(dòng) 態(tài) 存 儲(chǔ) 單 元 設(shè) 原 來(lái) 電 容 上 的 電 壓 為 Uc,位線 上 的 電 壓 UB=0V,則 在 完 成讀 操 作 后 ， 位 線 上 電 壓UB=由 于所 以 UB C