网络教材—《数字电子技术》－半导体存储器和可编程逻辑器件Fr.pdf

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1、 1网络教材数字电子技术半导体存储器和可编程逻辑器件 Frequently Asked Question（FAQ）1.存储器按功能进行分类？解：按功能进行分类如下：2.分析只读存储器（ROM）？解：（1）特点：结构简单，存储信息固定不变，不可更改，只能读出。（2）用途：存放不可更改的固定程序。（3）性能指标：存储容量和存取速度。3.ROM 有哪些分类？解：分类如下：4.ROM 的结构？解：ROM 的结构由 ROM 由存储矩阵，地址译码器和输出电路组成。5.ROM 的存储矩阵是如何构成的？怎样表示它的存储容量？解：ROM 的存储矩阵是由纵横两组平等线的交叉点上设置一定的存储元件（二极 2管或三极

2、管）构成的。有元件处表示存放数字“1”，无元件处表示存放数字“0”，出厂时理做成了固定存储内容的器件，其存储内容不可修改，只能读出使用。其中纵线称位线，位线数 M 表示数据的二进制位数，即字长。横线称字线，字线数 N 表示可存放的字数，存储容量是字数和位数和乘积：NM。6.ROM 的地址译码器为什么又称 N 取一译码器和最小项译码器？解：地址译码器有 n 条地址输入线，通过译码器被翻译成 N 条输出字线，N=2n，但同一时间只能选中其中一条字线，即一个地址代码对应一条字线，故称 N 取一译码器。n 条地址线上输入的是地址译码器的 n 个变量，可组成 N=2n个最小项，同一时间选中其中一个最小项

3、，故地址译码器又称最小项译码器。7.ROM 为什么只能随时读出信息而不能随时写入信息？解：由于 ROM 中的信息是用存储矩阵中交叉点上的元件来表示的，有元件处为“1”，无元件处为“0”，可以随时读出。但若要写入信息，就要改变交叉点上元件的位置，这只有重新制造 ROM 才行，所以不能随时写入信息。8.ROM 编程如下，写出存储的内容。解：存储内容如下：9.什么是存储矩阵？解：它是存储器的主体，由若干存储单元组成，每单元存放 1 位二进制数。一条指令或一个数据用 M 位二进制数表示，称为一个字，N 为字长。10.分析地址译码器？解：指令或数据的存放地址用二进制编码，由地址线输入地址译码器。地址译码

4、器有 n 条地址线，可译码出 N 条线，即可读出 N 条指令或数据，N=2n。11.输出电路的功能？3解：输出电路通常是由三态“非”门组成的数据总线，它一方面可增强 ROM 的带负载能力，另一方面当 ROM 不输出数据时，总线上可传输其它部件中的数据。12.ROM 的简化电路？解：ROM 的简化电路是与或阵列，其电路图如下：13.随机存取存储器的特点？解：可随时读取某指定地址的存储单元中的数据或指令，也可随时将数据或指令存入到指定的存储单元中。读、写方便，但电路一旦失电，所存信息随之丢失。14.ROM 有哪些应用？解：应用如下：（1）用于存储固定的专用程序；（2）利用 ROM 可实现查表或码制

5、变换等功能；把变量值（角度）作为地址码，其对应的函数值作为存放在该地址内的数据，这称为“造表”。使用时，根据输入的地址(角度)，就可在输出端得到所需的函数值，这就称为“查表”。码制变换：把欲变换的编码作为地址，把最终的目的编码作为相应存储单元中的内容即可。（3）用 ROM 实现组合逻辑函数。15.用 ROM 实现组合逻辑函数的步骤？解：利用 ROM 实现组合函数的步骤如下：（1）列出函数的真值表或写出函数的最小项表达式。（2）选择合适的 ROM，画出函数的阵列图。随机存取存储器（RAM）是由哪些主要部分构成的？它的读/写控制端和片选控制端各起什么作用？解：RAM 的主要组成部分有存储矩阵、地址

6、译码器、读写控制电路及输入/输出三态缓冲器等。读/写控制端是控制读出或写入用的，当WR/=1 时，RAM 读出；当WR/=0时，RAM 写入。片选控制端CS是在多片 RAM 组成的存储器中选择被访问的 RAM 片时用的CS=0 的一片或几片工作，其余CS=1 的各片均不工作。17.试比较 ROM 和 RAM 的基本结构和主要功能的异同。解：比较结果如下：（1）ROM（或 PROM）的存储存矩阵中的存储元件是一般的二极管、三极管或 MOS 4管，它们本身没有记忆功能。对 ROM 这些元件只在一定交叉点上才有，取决于存储的内容。而 RAM 的存储矩阵中每个交叉点上均有具有记忆功能的存储元件，如触发

7、器 或具有电容的 MOS 管等。（2）ROM 的存储单元中存入数据不能更改，只能读出。而 RAM 的存储单元中存入的数据不仅可读出，而且可随时更改，即写入新的数据。（3）ROM 和 RAM 的地址译码器相同，都是 N 取一译码器。（4）ROM 的读出电路是单向总线，即单向三态缓冲器。RAM 的 I/O 电路是双向总线，即双向三态缓冲器。（5）ROM 存储的信息是永久的，RAM 存储的信息是暂时的，机器失电，信息立即消失。对利用电容存储的动态 RAM 还要定时进行刷新。18.PLD 的连接方式？解：PLD 的连接方式有三种：（1）硬线连接：硬线连接是固定连接，不可以编程改变。（2）可编程“接通”

8、单元：它依靠用户编程来实现“接通”连接。可编程“断开”单 元：编 程 实 现 断 开 状 态。这 种 单 元 又 称 为 被 编 程 擦 除 单 元。19.PLD 的基本画法？解：PLD 的基本画法如下：20.PLD 有哪些分类？解：PLD 的分类如下：521.可编程逻辑器件（PLD）基本结构中的核心部分是什么？解：PLD 的核心部分是两个逻辑门阵列，一个是“与”阵列，一个是“或”阵列。根据不同型号有：PROM 型：“与”阵列固定为 N 取一译码器，“或”阵列可由用户编程固化。PAL 型：“或”阵列固定，“与”阵列可由用户编程固化。PLA 型：“与”阵列和“或”阵列均可由用户编程固化。EPRO

9、M、EEPROM 和 GAL 等还可擦除原存储内容，重新编程写入后固化。22.试比较 ROM，PROM，EPROM 和 EEPROM 在结构和功能上有什么联系和区别？解：上述几种器件都是只读存储器，可互相代用，一般存储内容不要求经常改变，在计算机中作为监控程序存储器。但 ROM 是由生产厂将信息固化在其中出售，而 PROM、EPROM 和 EEPROM 则可由用户输入信息后固化，即是可编程的，存储矩阵的每个交叉点上均设置有存储元件。其中 EPROM 和 EEPROM 则还可以擦除原存信息，重新改写新的信息。23.试比较 PROM 和 PLA 的阵列结构有何区别？解：PROM 中“与”阵列是固定

10、的 N 取一译码器，存储矩阵为可编程的“或”阵列。PLA 中“与”阵列和“或”阵列均可由用户编程。24.GAL 器件有什么特点？解：特点如下：（1）用电擦除工艺和高速编程方法，使编程改写变得方便、快速。整个芯片改写只需数秒钟，一片可改写 100 次以上。（2）采用高性能的 E2CMOS 工艺。保证了 GAL 的高速度和低功耗。存取速度为1240ns，功耗仅为双极性 PAL 器件的一半或四分之一（90mW 或 45mW），且编程数据可保存 20 年以上。采用可编程的输出逻辑宏单元 OLMC，使得 GAL器件对复杂的逻辑设计具有极大的灵活性。可预置和加电复位全部寄存器，具有 100%的功能可测试性。（5）备有加密单元，可防止他人抄袭设计电路。备有电子标签字 ES，方便了文档管理，提高生产效率。“在系统可编程”器件由几部分组成？解：“在系统可编程”（ISP）逻辑器件器件是 Lattice 公司生产的 E2CMOS 型、基于乘积项的高密度 PLD 器件。它是一种能在电子系统或电路板上直接对逻辑器件进行编程或改写的新型逻辑器件。它主要包括：集总布线区(GRP)、万能逻辑块（GLB）、输入输出单元（IOC）、输出布线区（ORP）和时钟分配网络（CDN）五部分。