吕国泰《电子技术》第8章半导体存储器和可编程逻辑器.ppt

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1、1第四节第四节 可编程逻辑器件（可编程逻辑器件（PLD）第三节第三节 随机存取存储器随机存取存储器（RAM）第二节第二节 只读存储器只读存储器（ROM）第一节第一节 存储器概述存储器概述2一、概述一、概述二、二、存储器的主要技术指标存储器的主要技术指标3第一节第一节第一节第一节 存储器概述存储器概述存储器概述存储器概述2.2.半导体存储器半导体存储器半导体存储器半导体存储器大规模集成组合逻辑电路。大规模集成组合逻辑电路。大规模集成组合逻辑电路。大规模集成组合逻辑电路。1.1.存储器存储器存储器存储器一种能存储二进制代码的器件。一种能存储二进制代码的器件。一种能存储二进制代码的器件。一种能存储二

2、进制代码的器件。分类：分类：分类：分类：磁存储器磁存储器磁存储器磁存储器半导体存储器半导体存储器半导体存储器半导体存储器按功能按功能按功能按功能只读存储器（只读存储器（只读存储器（只读存储器（ROMROM）随机存取存储器（随机存取存储器（随机存取存储器（随机存取存储器（RAMRAM）分类：分类：分类：分类：一、概述一、概述优点：优点：优点：优点：存储容量大、工作速度快、体积小、存储容量大、工作速度快、体积小、存储容量大、工作速度快、体积小、存储容量大、工作速度快、体积小、集成度高。集成度高。集成度高。集成度高。4第一节第一节第一节第一节 存储器概述存储器概述存储器概述存储器概述（1 1）只读存

3、储器（）只读存储器（）只读存储器（）只读存储器（ROMROM）(2)(2)随机存取存储器（随机存取存储器（随机存取存储器（随机存取存储器（RAMRAM）特特特特点：点：点：点：写入的信息能长期保存，不会因断电写入的信息能长期保存，不会因断电写入的信息能长期保存，不会因断电写入的信息能长期保存，不会因断电而丢失；而丢失；而丢失；而丢失；用途用途用途用途：存放固定的程序和常数。存放固定的程序和常数。存放固定的程序和常数。存放固定的程序和常数。特点：特点：特点：特点：能随机写入或读出信息，读能随机写入或读出信息，读能随机写入或读出信息，读能随机写入或读出信息，读/写方写方写方写方便；速度快。便；速度

4、快。便；速度快。便；速度快。缺点：缺点：缺点：缺点：信息容易丢失，一旦断电，所存储器信息容易丢失，一旦断电，所存储器信息容易丢失，一旦断电，所存储器信息容易丢失，一旦断电，所存储器的信息会随之消失，不利于数据的长期保存。的信息会随之消失，不利于数据的长期保存。的信息会随之消失，不利于数据的长期保存。的信息会随之消失，不利于数据的长期保存。缺点：缺点：缺点：缺点：存储存储存储存储的信息是固定不变的。只能读出的信息是固定不变的。只能读出的信息是固定不变的。只能读出的信息是固定不变的。只能读出信息，不能随机写入信息。信息，不能随机写入信息。信息，不能随机写入信息。信息，不能随机写入信息。用途用途用途

5、用途：存放现场的输入输出数据和中间运算存放现场的输入输出数据和中间运算存放现场的输入输出数据和中间运算存放现场的输入输出数据和中间运算结果。结果。结果。结果。5第一节第一节第一节第一节 存储器概述存储器概述存储器概述存储器概述半导体存储器的分类半导体存储器的分类半导体半导体半导体半导体存储器存储器二极管掩模二极管掩模二极管掩模二极管掩模ROMMOSMOS管掩模管掩模管掩模管掩模 ROM固定固定ROM可编程可编程PROMMOS静态静态RAMMOS动态动态RAM随机存取存储器随机存取存储器随机存取存储器随机存取存储器RAMRAM只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器ROMROM光可擦除光可擦除E

6、PROM电可擦除电可擦除E2ROM一次可编一次可编程程PROM快闪快闪存储存储存储存储器器器器6第一节第一节第一节第一节 存储器概述存储器概述存储器概述存储器概述二、二、存储器的主要技术指标存储器的主要技术指标1.1.存储容量：存储容量：存储容量：存储容量：存储器含有存储单元的数量。存储器含有存储单元的数量。存储器含有存储单元的数量。存储器含有存储单元的数量。存储单元：存储单元：存储单元：存储单元：能存储一位二进制数码能存储一位二进制数码能存储一位二进制数码能存储一位二进制数码“1”“1”或或或或“0”“0”的电路。的电路。的电路。的电路。位（位（位（位（bitbit）：构成二进制数码的基本单

7、元。构成二进制数码的基本单元。构成二进制数码的基本单元。构成二进制数码的基本单元。字节（字节（字节（字节（BbyteBbyte）：8 8位组成一个字节。位组成一个字节。位组成一个字节。位组成一个字节。字字字字（wordword）：一个或多个字节一个或多个字节一个或多个字节一个或多个字节组成一个组成一个组成一个组成一个字字字字。按位存储单元数表示按位存储单元数表示按位存储单元数表示按位存储单元数表示 按字节单元数表示按字节单元数表示按字节单元数表示按字节单元数表示 表示方法：表示方法：表示方法：表示方法：例例例例:3276832768个位存储单元个位存储单元个位存储单元个位存储单元=1K b=1

8、K b（1024 1024 b b）32=32 K b32=32 K b例例例例:3276832768个位存储单元个位存储单元个位存储单元个位存储单元=4=4 102410248 8 8 8=4 K B=4 K B7第一节第一节第一节第一节 存储器概述存储器概述存储器概述存储器概述2.2.存储周期：存储周期：存储周期：存储周期：连续两次读（写）操作间隔的最短时间连续两次读（写）操作间隔的最短时间连续两次读（写）操作间隔的最短时间连续两次读（写）操作间隔的最短时间。快的约纳秒极，慢的约几十毫秒。快的约纳秒极，慢的约几十毫秒。快的约纳秒极，慢的约几十毫秒。快的约纳秒极，慢的约几十毫秒。8一、固定一

9、、固定ROM二、可编程二、可编程ROM三、三、ROM的应用实例的应用实例四、逻辑门电路的简单画法四、逻辑门电路的简单画法9第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器ROM的结构框图的结构框图字线（选择线）字线（选择线）字线（选择线）字线（选择线）位线位线位线位线（数据线）（数据线）（数据线）（数据线）存储单元存储单元存储单元存储单元 字单元字单元字单元字单元地址输入地址输入地址输入地址输入存储输出存储输出存储输出存储输出地地地地址址址址译译译译码码码码器器器器存储矩阵存储矩阵存储矩阵存储矩阵读出电路读出电路读出电路读出电路地地地地址址址址译译译译码码码码器器器器读出电路

10、读出电路读出电路读出电路存储矩阵存储矩阵存储矩阵存储矩阵N N MM表示存表示存表示存表示存储容量储容量储容量储容量10第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器ROMROM主要结构主要结构主要结构主要结构存储矩阵存储矩阵存储矩阵存储矩阵地址译码器地址译码器地址译码器地址译码器 1.1.存储矩阵：存储矩阵：存储矩阵：存储矩阵：由存储单元构成，一个存储单元存由存储单元构成，一个存储单元存由存储单元构成，一个存储单元存由存储单元构成，一个存储单元存储一位二进制数码储一位二进制数码储一位二进制数码储一位二进制数码“1”“1”或或或或“0”“0”。存储器以字为单位进行存储。即一

11、组存储器以字为单位进行存储。即一组存储器以字为单位进行存储。即一组存储器以字为单位进行存储。即一组存储单元存储单元存储单元存储单元存储一个字存储一个字存储一个字存储一个字。存放一个字长为存放一个字长为存放一个字长为存放一个字长为MM的字，需要的字，需要的字，需要的字，需要MM个存储单元。个存储单元。个存储单元。个存储单元。MM个存储单元称为个存储单元称为个存储单元称为个存储单元称为字单元字单元字单元字单元。存储单元的总数为存储单元的总数为存储单元的总数为存储单元的总数为N N字字字字 MM位，位，位，位，N N MM为存储容为存储容为存储容为存储容量量量量。表示信息的二进制数码称为一个表示信息

12、的二进制数码称为一个表示信息的二进制数码称为一个表示信息的二进制数码称为一个字字字字，二进制数，二进制数，二进制数，二进制数码的位数称为一个码的位数称为一个码的位数称为一个码的位数称为一个字长字长字长字长MM。11第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器 2.2.地址译码器：地址译码器：地址译码器：地址译码器：地址地址地址地址为了存取的方便，给每个字单元确定为了存取的方便，给每个字单元确定为了存取的方便，给每个字单元确定为了存取的方便，给每个字单元确定的标号。的标号。的标号。的标号。A A0 0 A An-1n-1分别分别分别分别为为为为N N个个个个字单元的地址。字

13、单元的地址。字单元的地址。字单元的地址。字线字线字线字线WW0 0 WWN-1N-1称为字单元的地址选择线；称为字单元的地址选择线；称为字单元的地址选择线；称为字单元的地址选择线；地址译码器根据输入的代码从地址译码器根据输入的代码从地址译码器根据输入的代码从地址译码器根据输入的代码从WW0 0 WWN-1N-1条字线条字线条字线条字线中选择一条字线。中选择一条字线。中选择一条字线。中选择一条字线。位线位线位线位线D D0 0 D DM-1M-1确定与地址代码相对应的一确定与地址代码相对应的一确定与地址代码相对应的一确定与地址代码相对应的一组存储单元位置。选中的一组存储单元中的各组存储单元位置。

14、选中的一组存储单元中的各组存储单元位置。选中的一组存储单元中的各组存储单元位置。选中的一组存储单元中的各位数码经位数码经位数码经位数码经位线位线位线位线传送到数据输出端。传送到数据输出端。传送到数据输出端。传送到数据输出端。12第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器ROMROM分类：分类：按使用器件不同按使用器件不同按使用器件不同按使用器件不同:二极管二极管二极管二极管ROMROM双极型双极型双极型双极型ROMROMMOSMOS管管管管ROMROM固定固定固定固定ROMROM可编程可编程可编程可编程PROMPROM按存入方式不

15、同按存入方式不同按存入方式不同按存入方式不同:光可擦可编程光可擦可编程光可擦可编程光可擦可编程EPROMEPROM电可擦可编程电可擦可编程电可擦可编程电可擦可编程E E2 2PROMPROM 一次可编程一次可编程一次可编程一次可编程PROMPROM快闪存储器快闪存储器快闪存储器快闪存储器13第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器4 44 4二极管二极管二极管二极管掩模掩模掩模掩模ROMROM 1.1.二极管掩模二极管掩模二极管掩模二极管掩模ROMROM没接二没接二没接二没接二极管处极管处极管处极管处表示存表示存表示存表示存0 0接二极管处接二极管处接二极管处接二极管

16、处表示存表示存表示存表示存1 1一、固定一、固定ROM片选信号片选信号片选信号片选信号144 4个地址的逻辑式分别为：个地址的逻辑式分别为：个地址的逻辑式分别为：个地址的逻辑式分别为：地址译码器特点：地址译码器特点：地址译码器特点：地址译码器特点：（1 1）N N取一译码：取一译码：取一译码：取一译码：N N条字线中，每次只能选中条字线中，每次只能选中条字线中，每次只能选中条字线中，每次只能选中一条字线。图为一条字线。图为一条字线。图为一条字线。图为4 4选选选选1 1译码。译码。译码。译码。（2 2）最小项译码：）最小项译码：）最小项译码：）最小项译码：n n个地址输入变量个地址输入变量个地

17、址输入变量个地址输入变量A A0 0 A An n最最最最小项的数目为小项的数目为小项的数目为小项的数目为N=2N=2n n。图中最小项为。图中最小项为。图中最小项为。图中最小项为4 4个。个。个。个。地址译码器是一个地址译码器是一个地址译码器是一个地址译码器是一个“与与与与”逻辑阵列逻辑阵列逻辑阵列逻辑阵列 两位地址代码两位地址代码两位地址代码两位地址代码A A1 1A A0 0可指定可指定可指定可指定4 4个不同的地址。个不同的地址。个不同的地址。个不同的地址。第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器1.1.地址译码器地址译码器地址译码器地址译码器15第二节第二节

18、第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器译译码码器器4个个高低电平信号高低电平信号2位位二进制代码二进制代码00000011 1110110110111011101111110SA0A1Y3Y2Y1Y0 输输 入入 输输 出出 2-4 2-4 线译码器线译码器线译码器线译码器逻辑状态表逻辑状态表逻辑状态表逻辑状态表使能端使能端使能端使能端输出低电输出低电输出低电输出低电平有效平有效平有效平有效 复习复习16第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器2.2.存储矩阵存储矩阵存储矩阵存储矩阵 存储矩阵有存储矩阵有存储矩阵有存储矩阵有4 4条字线和条字线和条字线

19、和条字线和4 4条位线条位线条位线条位线。共有。共有。共有。共有1616个交个交个交个交叉点，每个点都是一个存储单元。叉点，每个点都是一个存储单元。叉点，每个点都是一个存储单元。叉点，每个点都是一个存储单元。字线字线字线字线WW0 0与位与位与位与位线有线有线有线有4 4个交叉点，其中与位线个交叉点，其中与位线个交叉点，其中与位线个交叉点，其中与位线D D3 3和和和和D D0 0交叉处接交叉处接交叉处接交叉处接有二极管。当选中字线有二极管。当选中字线有二极管。当选中字线有二极管。当选中字线WW0 0 为高电平时，两个二为高电平时，两个二为高电平时，两个二为高电平时，两个二极管导通。极管导通。

20、极管导通。极管导通。17第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器存储矩阵是一个存储矩阵是一个存储矩阵是一个存储矩阵是一个“或或或或”逻辑阵列逻辑阵列逻辑阵列逻辑阵列W3=A1A0m3m2W2=A1A0m1W1=A1A0m0W0=A1A0A0A1地地址址译译码码器器D3D2D1D0 简化的简化的简化的简化的 ROM ROM存储矩阵阵列图存储矩阵阵列图存储矩阵阵列图存储矩阵阵列图有二极管有二极管有二极管有二极管无二极管无二极管无二极管无二极管18第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器 例：地址码例：地址码例：地址码例：地址码A A1 1A A0

21、 0=00=00时，时，时，时，WW0 0=1=1 ，两个二极管，两个二极管，两个二极管，两个二极管导通，使位线导通，使位线导通，使位线导通，使位线D D3 3和和和和D D0 0为为为为“1”“1”，这相当于接有二，这相当于接有二，这相当于接有二，这相当于接有二极管的交叉点存极管的交叉点存极管的交叉点存极管的交叉点存“1”“1”。交叉点处没有接二极管处，相当于存交叉点处没有接二极管处，相当于存交叉点处没有接二极管处，相当于存交叉点处没有接二极管处，相当于存“0”“0”；位线位线位线位线D D1 1和和和和D D2 2为为为为“0”“0”，这相当于没接有二极管的，这相当于没接有二极管的，这相当

22、于没接有二极管的，这相当于没接有二极管的交叉点存交叉点存交叉点存交叉点存“0”“0”。19第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器4 44 4二极管二极管二极管二极管掩模掩模掩模掩模ROMROM没接二极管没接二极管没接二极管没接二极管处表示存处表示存处表示存处表示存0 0接二极管处接二极管处接二极管处接二极管处表示存表示存表示存表示存1 1片选信号片选信号片选信号片选信号,低电平有效低电平有效低电平有效低电平有效001000110020第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器44二极管二极管掩模掩模掩模掩模ROM存储内容存储内容 A1 A0

23、Wi D3 D2 D1 D0 0 0 W0=1 1 0 0 1 0 1 W1=1 1 0 1 1地地地地 址输入址输入址输入址输入字字字字 线线线线 1 0 W2=1 0 1 0 0 1 1 W3=1 1 1 1 0位位位位 输输输输 出出出出 ROMROM的特点：的特点：的特点：的特点：存储单元存存储单元存存储单元存存储单元存“0”“0”还是存还是存还是存还是存“1”“1”在设计制造时已确定，不能改变；且存入信息后，在设计制造时已确定，不能改变；且存入信息后，在设计制造时已确定，不能改变；且存入信息后，在设计制造时已确定，不能改变；且存入信息后，即使断开电源，所存信息也不会消失。即使断开电源

24、，所存信息也不会消失。即使断开电源，所存信息也不会消失。即使断开电源，所存信息也不会消失。21 N N取一译码及取一译码及取一译码及取一译码及ROMROM存储内容存储内容存储内容存储内容地址码地址码地址码地址码A A0 0A A1 1 0 0 0 00 10 11 01 01 11 1最小项及编号最小项及编号最小项及编号最小项及编号N N取一译码取一译码取一译码取一译码存储内容存储内容存储内容存储内容WW0 0WW1 1WW2 2WW3 3D D0 0D D1 1D D2 2D D3 3mm0 0mm1 1mm2 2mm3 3 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0

25、 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器选讲22第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器 2.MOS 2.MOS管掩模管掩模管掩模管掩模ROMROM接接接接MOSMOS管管管管处表示存处表示存处表示存处表示存1 1没接没接没接没接MOSMOS管管管管处表示存处表示存处表示存处表示存0 0负载管负载管负载管负载管MOSMOS管管管管23第二节第二节第二节第二节

26、 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器 10 10位地址代码位地址代码位地址代码位地址代码A A9 9 A A0 0，地址线为，地址线为，地址线为，地址线为1010根，字线输出根，字线输出根，字线输出根，字线输出为为为为2 21010=1024=1024根。根。根。根。为减少译码器输出线，将地址线分为两组：为减少译码器输出线，将地址线分为两组：为减少译码器输出线，将地址线分为两组：为减少译码器输出线，将地址线分为两组：A A4 4 A A0 0为列地址译码器为列地址译码器为列地址译码器为列地址译码器，译出列选择线，译出列选择线，译出列选择线，译出列选择线2525为为为为X X1 1 X X

27、3131。A A9 9 A A5 5为行地址译码器，为行地址译码器，为行地址译码器，为行地址译码器，译出行选择线译出行选择线译出行选择线译出行选择线2 25 5为为为为Y Y1 1 Y Y3131。列选择线与出行选择线的矩阵交点共列选择线与出行选择线的矩阵交点共列选择线与出行选择线的矩阵交点共列选择线与出行选择线的矩阵交点共323232=102432=1024。存储器存储器存储器存储器存储容量为存储容量为存储容量为存储容量为1K1K1 1位位位位。24第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器接接接接MOSMOS管管管管处表示存处表示存处表示存处表示存1 1没接没接没接

28、没接MOSMOS管管管管处表示存处表示存处表示存处表示存0 00000110000011负载管负载管负载管负载管MOSMOS管管管管25第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器ROMROM存储器的位线扩展存储器的位线扩展存储器的位线扩展存储器的位线扩展将几片的地址端、将几片的地址端、将几片的地址端、将几片的地址端、CSCS端并接在一起。端并接在一起。端并接在一起。端并接在一起。为为为为扩展扩展扩展扩展存储器的容量，将存储器的容量，将存储器的容量，将存储器的容量，将8 8片片片片1K1K1 1存储器并存储器并存储器并存储器并联。联。联。联。26第二节第二节第二节第二节

29、只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器二、可编程二、可编程ROM（PROM）用户可根据需要将信息存入存储单元，一用户可根据需要将信息存入存储单元，一用户可根据需要将信息存入存储单元，一用户可根据需要将信息存入存储单元，一旦写入，不能更改。旦写入，不能更改。旦写入，不能更改。旦写入，不能更改。熔丝熔丝熔丝熔丝27第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器熔丝型熔丝型PROM的存储单元的存储单元编程时，字编程时，字编程时，字编程时，字线为高电平线为高电平线为高电平线为高电平VCC字线字线熔丝熔丝位线位线 熔丝断，熔丝断，熔丝断，熔丝断，存储单元信息为存储单元信息为存储单元

30、信息为存储单元信息为0 0，位，位，位，位线上加入高电压脉冲，稳压管线上加入高电压脉冲，稳压管线上加入高电压脉冲，稳压管线上加入高电压脉冲，稳压管DZDZ导通，反相器输出低电平。导通，反相器输出低电平。导通，反相器输出低电平。导通，反相器输出低电平。编程时，位编程时，位编程时，位编程时，位线为低电平线为低电平线为低电平线为低电平熔丝熔丝熔丝熔丝不断，不断，不断，不断，存储单元信息为存储单元信息为存储单元信息为存储单元信息为1 1。28第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器1.1.光可光可光可光可擦除的擦除的擦除的擦除的可编程只读可编程只读可编程只读可编程只读存储器（

31、存储器（存储器（存储器（EPROMEPROM）可根据需要改写多次，将存储器原有的信息可根据需要改写多次，将存储器原有的信息可根据需要改写多次，将存储器原有的信息可根据需要改写多次，将存储器原有的信息抹去，再写入新的信息。抹去，再写入新的信息。抹去，再写入新的信息。抹去，再写入新的信息。擦除方式：擦除方式：擦除方式：擦除方式：紫外线照射。紫外线照射。紫外线照射。紫外线照射。方法：方法：方法：方法：采用特殊的浮置栅采用特殊的浮置栅采用特殊的浮置栅采用特殊的浮置栅MOSMOS管（简称管（简称管（简称管（简称SIMOSSIMOS或叠栅或叠栅或叠栅或叠栅MOSMOS）。利用雪崩击穿。）。利用雪崩击穿。）

32、。利用雪崩击穿。）。利用雪崩击穿。29第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器 PROM PROM出厂时所有的存储单元出厂时所有的存储单元出厂时所有的存储单元出厂时所有的存储单元均存入均存入均存入均存入0 0。编程时：在器件的石英玻璃盖上用紫外线照射编程时：在器件的石英玻璃盖上用紫外线照射编程时：在器件的石英玻璃盖上用紫外线照射编程时：在器件的石英玻璃盖上用紫外线照射1515秒，擦除原有信息，所有的存储单元秒，擦除原有信息，所有的存储单元秒，擦除原有信息，所有的存储单元秒，擦除原有信息，所有的存储单元均存入均存入均存入均存入1 1，用户再行操作。，用户再行操作。，用户

33、再行操作。，用户再行操作。30第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器 特点：特点：特点：特点：擦除需用专用设备，操作复杂，耗时长，擦除需用专用设备，操作复杂，耗时长，擦除需用专用设备，操作复杂，耗时长，擦除需用专用设备，操作复杂，耗时长，正常工作时不能随意改写。正常工作时不能随意改写。正常工作时不能随意改写。正常工作时不能随意改写。EPROM2716EPROM2716逻辑结构逻辑结构逻辑结构逻辑结构引脚排列引脚排列引脚排列引脚排列31第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器 可进行在线擦除和编程，无需专用设备。擦可进行在线擦除和编程，无需专

34、用设备。擦可进行在线擦除和编程，无需专用设备。擦可进行在线擦除和编程，无需专用设备。擦写次数达写次数达写次数达写次数达10104 4次以上。次以上。次以上。次以上。2.2.电可电可电可电可擦除的擦除的擦除的擦除的可编程只读可编程只读可编程只读可编程只读存储器（存储器（存储器（存储器（E E2 2PROMPROM）分类：分类：分类：分类：浮栅隧道氧化层浮栅隧道氧化层浮栅隧道氧化层浮栅隧道氧化层MOSMOS管管管管双层栅介质双层栅介质双层栅介质双层栅介质MOSMOS管管管管2817E2817E2 2PROMPROM引脚排列引脚排列引脚排列引脚排列32第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只

35、读存储器只读存储器 新一代新一代新一代新一代电可电可电可电可擦除的擦除的擦除的擦除的可编程只读可编程只读可编程只读可编程只读存储器。存储器。存储器。存储器。但不能按字节擦除，只可全片擦除。但不能按字节擦除，只可全片擦除。但不能按字节擦除，只可全片擦除。但不能按字节擦除，只可全片擦除。3.3.快闪读快闪读快闪读快闪读存储器存储器存储器存储器 存储器的容量逐年提高，可达存储器的容量逐年提高，可达存储器的容量逐年提高，可达存储器的容量逐年提高，可达64M64M位，取位，取位，取位，取代代代代PROM PROM 和和和和E2PROME2PROM。33第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存

36、储器只读存储器1.1.用用用用ROMROM实现组合逻辑电路实现组合逻辑电路实现组合逻辑电路实现组合逻辑电路 ROM ROM的应用十分广泛，如组合逻辑、波形变的应用十分广泛，如组合逻辑、波形变的应用十分广泛，如组合逻辑、波形变的应用十分广泛，如组合逻辑、波形变换、字符产生以及计算机的数据和程序存储等。换、字符产生以及计算机的数据和程序存储等。换、字符产生以及计算机的数据和程序存储等。换、字符产生以及计算机的数据和程序存储等。输入变量输入变量输入变量输入变量A A 加数加数加数加数B B 加数加数加数加数C C0 0 低位进位数低位进位数低位进位数低位进位数输出变量输出变量输出变量输出变量S S

37、本位和本位和本位和本位和C C0 0 向高位进位数向高位进位数向高位进位数向高位进位数三、三、ROM的应用实例的应用实例34第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器 Ai Bi Ci-1 Si Ci 全加器逻辑状态表全加器逻辑状态表全加器逻辑状态表全加器逻辑状态表本位和本位和本位和本位和向高位向高位向高位向高位的进位的进位的进位的进位加数加数加数加数 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 复习复习半加器构成的全加器半加器构成的全加器半加器构成的全加

38、器半加器构成的全加器1C Ci iBiAiC COO Ci-1SiC COO Si低位的进位低位的进位低位的进位低位的进位35第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器用用用用ROMROM实现组合逻辑电路实现组合逻辑电路实现组合逻辑电路实现组合逻辑电路:把函数自变量的不同取值作为把函数自变量的不同取值作为把函数自变量的不同取值作为把函数自变量的不同取值作为ROMROM的不同的不同的不同的不同地址。把每种取值对应的函数值存入地址。把每种取值对应的函数值存入地址。把每种取值对应的函数值存入地址。把每种取值对应的函数值存入ROMROM对对对对应地址的存储单元。应地址的存储单元

39、。应地址的存储单元。应地址的存储单元。ROM ROM成了一个函数表。成了一个函数表。成了一个函数表。成了一个函数表。加数加数加数加数低位的低位的低位的低位的进位进位进位进位本位和本位和本位和本位和向高位向高位向高位向高位的进位的进位的进位的进位ROMROM构成的全加器构成的全加器构成的全加器构成的全加器36第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器Ai Bi Ci-1十进制十进制十进制十进制最小项最小项最小项最小项被选中被选中被选中被选中字线字线字线字线最小项最小项最小项最小项编号编号编号编号位线位线位线位线S Si iC Ci i 0 0 0 0 0 0 0 0 1

40、0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 10 01 12 23 34 45 56 67 7A Ai iB Bi iC Ci-1i-1A Ai iB Bi iC Ci-1i-1A Ai iB Bi iA Ai iC Ci-i-1 1A Ai iC Ci-1i-1B Bi iC Ci-1i-1B Bi iC Ci-1i-1A Ai iB Bi iB Bi iC Ci-1i-1A Ai iC Ci-1i-1B Bi iA Ai iWW0 0=1=1WW1 1=1=1WW2 2=1=1WW3

41、 3=1=1WW4 4=1=1WW5 5=1=1WW6 6=1=1WW7 7=1=1mm0 0mm1 1mm2 2mm3 3mm4 4mm5 5mm6 6mm7 7 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 全加器逻辑状态及三变量最小项编码全加器逻辑状态及三变量最小项编码全加器逻辑状态及三变量最小项编码全加器逻辑状态及三变量最小项编码37第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器根据表可得：根据表可得：ROMROM构成的全加器构成的全加器构成的全加器构成的全加器ROMROM构成的全加器

42、构成的全加器构成的全加器构成的全加器38第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器2.2.存储数据和程序存储数据和程序存储数据和程序存储数据和程序单片机单片机单片机单片机EPROM2716EPROM2716 单片机与可编程单片机与可编程单片机与可编程单片机与可编程EPROMEPROM联接，用于存联接，用于存联接，用于存联接，用于存放程序和表格常数。放程序和表格常数。放程序和表格常数。放程序和表格常数。39第二节第二节第二节第二节 只读存储器只读存储器只读存储器只读存储器四、逻辑门电路的简单画法四、逻辑门电路的简单画法固定连接固定连接可编程连接可编程连接断开连接断开连接硬

43、线连接点，硬线连接点，硬线连接点，硬线连接点，用户不能改变用户不能改变用户不能改变用户不能改变可编程可编程可编程可编程连接点连接点连接点连接点，用户定义编程点用户定义编程点用户定义编程点用户定义编程点熔丝已烧断，熔丝已烧断，熔丝已烧断，熔丝已烧断，断开断开断开断开 逻辑图中连接点的简化画法逻辑图中连接点的简化画法 “与与与与”门输入变量门输入变量门输入变量门输入变量A A、B B、C C的输入线和的输入线和的输入线和的输入线和乘积线的交点有三种乘积线的交点有三种乘积线的交点有三种乘积线的交点有三种情况：情况：情况：情况：乘积线乘积线乘积线乘积线40与门与门或门或门互补输出互补输出互补输出互补输

44、出的缓冲器的缓冲器的缓冲器的缓冲器 逻辑图中门电路的简化画法逻辑图中门电路的简化画法41一、一、RAM的分类的分类二、二、RAM的结构和工作原理的结构和工作原理三、集成三、集成RAM存储器存储器四、四、RAM存储容量的扩展存储容量的扩展42第三节第三节第三节第三节 随机存储存储器随机存储存储器随机存储存储器随机存储存储器 随机存取存储器（随机存取存储器（随机存取存储器（随机存取存储器（RAMRAM）能随时从任一指定能随时从任一指定能随时从任一指定能随时从任一指定地址的存储单元中取出（读出）信息，地址的存储单元中取出（读出）信息，地址的存储单元中取出（读出）信息，地址的存储单元中取出（读出）信息

45、，也可随也可随也可随也可随时将信息存入（写入）任一指定地址单元中。时将信息存入（写入）任一指定地址单元中。时将信息存入（写入）任一指定地址单元中。时将信息存入（写入）任一指定地址单元中。因此也称为因此也称为因此也称为因此也称为读读读读/写存储器。写存储器。写存储器。写存储器。优点：优点：优点：优点：读读读读/写方便写方便写方便写方便 缺点：缺点：缺点：缺点：信息容易丢失，一旦断电，所存储器信息容易丢失，一旦断电，所存储器信息容易丢失，一旦断电，所存储器信息容易丢失，一旦断电，所存储器的信息会随之消失，不利于数据的长期保存。的信息会随之消失，不利于数据的长期保存。的信息会随之消失，不利于数据的长

46、期保存。的信息会随之消失，不利于数据的长期保存。一、一、RAM的分类的分类按使用器件不同按使用器件不同按使用器件不同按使用器件不同:二极管二极管二极管二极管RAMRAM双极型双极型双极型双极型RAMRAMMOSMOS管管管管RAMRAM静态静态静态静态动态动态动态动态 43第三节第三节第三节第三节 随机存储存储器随机存储存储器随机存储存储器随机存储存储器二、二、RAM的结构和工作原理的结构和工作原理地址输入地址输入数据线数据线读读/写控制电路写控制电路输入输入/输出输出 I/OAn-1A0A1地地址址译译码码器器.读读/写控制写控制(R/W)片选片选(CS).存储矩阵存储矩阵选择访问哪选择访问

47、哪选择访问哪选择访问哪个存储单元个存储单元个存储单元个存储单元存储存储存储存储0 0、1 1信息。信息。信息。信息。由大量寄存器由大量寄存器由大量寄存器由大量寄存器构成矩阵形式构成矩阵形式构成矩阵形式构成矩阵形式决定对选中的决定对选中的决定对选中的决定对选中的单元读还是写单元读还是写单元读还是写单元读还是写决定芯片决定芯片决定芯片决定芯片是否工作是否工作是否工作是否工作读或写数读或写数读或写数读或写数据的通道据的通道据的通道据的通道44第三节第三节第三节第三节 随机存储存储器随机存储存储器随机存储存储器随机存储存储器1.1.存储矩阵：存储矩阵：存储矩阵：存储矩阵：由存储单元构成。与由存储单元构

48、成。与由存储单元构成。与由存储单元构成。与ROMROM不同的不同的不同的不同的是是是是RAMRAM存储单元的数据不是预先固定的，而是存储单元的数据不是预先固定的，而是存储单元的数据不是预先固定的，而是存储单元的数据不是预先固定的，而是取决于外部输入信息，其存储单元必须由具有记取决于外部输入信息，其存储单元必须由具有记取决于外部输入信息，其存储单元必须由具有记取决于外部输入信息，其存储单元必须由具有记忆功能的电路构成。忆功能的电路构成。忆功能的电路构成。忆功能的电路构成。2.2.地址译码器：地址译码器：地址译码器：地址译码器：也是也是也是也是N N取一译码器。取一译码器。取一译码器。取一译码器。

49、3.3.读读读读/写控制电路：写控制电路：写控制电路：写控制电路：当当当当R R/WW=1=1时，执行读操作，时，执行读操作，时，执行读操作，时，执行读操作，R R/WW=0=0时，执行写操作。读、写不会同时发生，时，执行写操作。读、写不会同时发生，时，执行写操作。读、写不会同时发生，时，执行写操作。读、写不会同时发生，读读读读/写线是双向的。写线是双向的。写线是双向的。写线是双向的。4.4.片选控制：片选控制：片选控制：片选控制：存储器由多片存储器由多片存储器由多片存储器由多片RAMRAM组成，当组成，当组成，当组成，当CSCS=0=0时，选中某片时，选中某片时，选中某片时，选中某片RAMR

50、AM工作，工作，工作，工作，CSCS=1=1时某片时某片时某片时某片RAMRAM不不不不工作。工作。工作。工作。45第三节第三节第三节第三节 随机存储存储器随机存储存储器随机存储存储器随机存储存储器三、集成三、集成RAM存储器存储器9GNDCS8A27A16A05A34A43A52A61I/O0A9A8A7UDD121011141315161718I/O1I/O2I/O3R/WRAM2114RAM2114RAM2114外引线排列图外引线排列图外引线排列图外引线排列图 以以以以“字字字字”为单位：为单位：为单位：为单位：RAMRAM中信息的读出或写入是中信息的读出或写入是中信息的读出或写入是中信