数字逻辑——ROM精编版

1、3 3、可檫除，可编程、可檫除，可编程ROMROM（EPROM)EPROM)(程序调试期间使用） EPROM:用紫外光可以擦除ROM中全部信息。擦除时间几分钟，然后用专用编程器进行编程写入。 EEPROM:电擦除ROM，直接在编程器上用电压信号进行擦除。重新写入和擦除同步进行。擦除时间为20ms。 EAPROM:直接在系统中擦除和改写，可以擦除全部内容，也可以只擦除部分字节。正常使用只能读出不能写入。只读存储器ROM中的数据可以存储520年而不丢失。二、二、ROMROM工作原理工作原理1 1、ROMROM结构结构A1A2AnW0W1WM-1B0B1BN-1字线字线位线位线由三部分组成： 地址译

2、码器地址译码器 存储矩阵存储矩阵 读出放大，选择电路读出放大，选择电路当地址译码器选中某一个字线后，该字线的若干位同时读出。2124096字XN位 （N=8、16、32）地地址址码码输输入入 12位地址11输出缓冲输出缓冲VCCA1A0D1D3D2D0VCC例：固定例：固定PROM地址译码器EN0W1W2W3W存储单元字线字线分析已存入数据的固定ROM电路。（二极管作存储单元） 地址译码器地址译码器010AAW 011AAW 012AAW 013AAW 存储单元存储单元0101133AAAAWWD0101010232AAAAAAWWWD0101011231AAAAAAWWWD0101020AA

3、AAWWD 地址译码器是一个与门与门阵列阵列，每一个字线对应一个最小项，且是全部最小项。是全部最小项。 存储单元是一个或门阵列或门阵列，每一个位线是将所对应的与项相加，是最小项之和。是最小项之和。位位线线11输出缓冲输出缓冲VCCA1A0D1D3D2D0地地址址译译码码器器存存储储单单元元0W1W2W3W 地址译码器（字线字线）和存储矩阵（位线位线）之间的关系。0101020AAAAWWD0101011231AAAAAAWWWD0101010232AAAAAAWWWD0101133AAAAWWDA1A0D3D2D1D00001010110101001111111100 01 10 01 11

4、10 01 10 00 01 11 11 11 11 11 10 00 00 01 11 1字线字线W W和位线和位线D D的每个交叉点都是的每个交叉点都是一个存储单元。交叉点接二极管一个存储单元。交叉点接二极管时相当于存时相当于存1 1，没有接二极管相当，没有接二极管相当于存于存0 0。交叉点的数目就是存储单。交叉点的数目就是存储单元数。元数。存储容量字数存储容量字数X位数位数4X4交叉点还可以接三极管、交叉点还可以接三极管、MOSMOS管等。管等。只有只有W W0 0为为1 1其余为字其余为字线为线为0 00 01 11 10有有0 0为为0 0，全，全1 1为为1 1。有有1 1为为1

5、1，全，全0 0为为0 0。 PROM通用阵列图表示法：将字线和位线画成相互垂直将字线和位线画成相互垂直的一个阵列，字线和位线的的一个阵列，字线和位线的每一个交叉点对应一个存储每一个交叉点对应一个存储单元，在交叉点上画一个单元，在交叉点上画一个“点点”，表示该单元存，表示该单元存“1”1”，否则表示该单元存否则表示该单元存“0”0”。ABAB0W1W2W3W PROM方框图：地址码地址码字线字线位线位线与与阵列是输入阵列是输入变量的全部最变量的全部最小项。不可编小项。不可编程程。与项相与项相加，可加，可编程编程A1A0D3D2D1D00001010110101001111111100D1D2D

6、3D例：用二极管作存储单元的固定ROM三、PROM应用举例1、代码转换例：用例：用ROM实现实现4位二进制到格位二进制到格雷码的转换。雷码的转换。ABCDWXYZ00000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011110000000100110010011001110101010011001101111111101010101110011000 列状态转换真值表：列状态转换真值表： 由真值表写出最小项之和表达式。由真值表写出最小项之和表达式。W=m(815）X=m(411）Y=m(25、1013）Z=m(12、56、910

7、、1314） 根据最小项画出与、或点阵图根据最小项画出与、或点阵图 先画地址译码器，四变量，八输先画地址译码器，四变量，八输入，十六个最小项，入，十六个最小项，8X168X16阵列。阵列。 再画或阵列，只有四输出，每个再画或阵列，只有四输出，每个输出按最小项加表示。共输出按最小项加表示。共4X164X16阵列。阵列。WAXBYCZDABCD01 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415W=m(815）X=m(411）Z=m(12、56、910、1314）全部最小项把需要的最小项相加 与阵列存储容量：16X8=128 或阵列存储容量：16X4=64 总存储容量12864192点阵图

8、相当于将真值表存入PROM。与阵列：与阵列：不可编程，所有最小项都必须全部画出。或阵列：或阵列：可编程，根据要求选用。选用PROM实现：令：PROM地址码A3A0=ABCD则PROM Q3Q0=WXYZ3A2A1A0A3Q2Q1Q0QY=m(25、1013）2、用ROM实现组合逻辑函数例：用例：用ROMROM实现一位全加器实现一位全加器全加器真值表：ABC i iSCO0000010100111001011101110110100100010111最小项之和表达式S =m(1、2、4、7）C0 =m(3、5、6、7）画点阵图：AABBiCiCSOC0 1 2 3 4 5 6 7AB00 01

9、11 1001AB00 01 11 1001AB00 01 11 1001例：用例：用ROMROM实现多输出函数实现多输出函数BCACBCAF1CBAACF2BCAF3解：写出最小项之和表达式1111 11111111mF），6430(1mF），750(2mF），76543(3ABCABC1F2F3F0 1 2 3 4 5 6 7分析图示电路分析图示电路1、74161组成模几计数器。2、写出W,X,Y,Z的函数表达式。3、在CP作用下，分析WXYZ端顺序输出8421BCD码的状态，并说明电路的功能。BACDABCDADCWABDCCBADBACDABCDADXDCBACBDDCAABDYDCA

10、ADDCBZ WXYZWXYZ顺序输出顺序输出31415926535897933141592653589793的的8421BCD8421BCD码，电路为一码，电路为一个能产生十六位个能产生十六位的函数发生器。的函数发生器。模模1616计数器计数器11110 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415Q3Q2Q1Q0D3D2D1D0CO74161ABCDWXYZTCTPCTCRLD13 3、用、用ROMROM实现字符发生器实现字符发生器常用的点阵字符规格有9X7、7X7、7X5三种。例：用7X5点阵说明如何实现显示一个字符R列真值表：地址码 输出A2A1A0D4D3D2D1D00000000000111111010100010111000110011111101101001101001011110001写出最小项之和表达式D4=m(17）D3=m(1、4）D2=m(1、4、5）D1=m(1、4、6）