数字电路与数字逻辑第九章1

1、9 半导体存储器9.1 只读存储器（rom）只读存储器固定rom可编程rom可擦除可编程rom随机存储器双极型rammos型ram静态动态串行存储器9.1.1 rom的结构和工作原理 rom由地址译码器、存储矩阵和输出电路构成存储矩阵地址译码器输出电路a0a1akw0w1wm-1b0 b1 bn-1d0 d1 dn-1111111vcca1a0w1w0w2w3地址译码器字线位线b0b1b2b3d1d0d2d3存储矩阵输出电路44位二极管rom结构地址输入选中字线rom输出a1a0d3d2d1d000 w0101001 w1111010 w2010111 w31101与 阵 列a1a1a0a0w

2、0 w1 w2 w3 d3 d2 d1 d0 或阵列rom的阵列图由该阵列图可得：w0=a1a0 w1=a1a0 w2=a1a0 w3=a1a0d0= w2 + w3 =a1a0 + a1a0d1= w0 + w1 =a1a0 + a1a0d2= w1 + w2 + w3 =a1a0 + a1a0 + a1a0d3= w0 + w1 + w3 =a1a0 + a1a0 + a1a09.1.2 固定 rom生产厂把信息写入存储器，用户不能更改9.1.3 可编程 rom（prom）位线yi字线wivccprom存储单元熔丝 出厂时，熔丝是接通的，即存储的内容为全1，使用时，若要将某些单元的内容改写

3、为零，只须给这些单元通以足够大的电流，将熔丝烧断即可。9.1.4 可改写 rom（eprom）位线yi字线wiprom存储单元dsg浮置栅选择栅极 写入信息时，将相当高的电压同时加在simos管（即叠栅mos）（采用浮栅技术）的漏极和选择栅极上，此时会有部分电子穿透二氧化硅层到达浮置栅上。当浮置栅上被注入足够多的电子后，管子的开启电压将比注入前提高。表示该单元存储信息为1。ids0vgsvt1vt2浮置栅有电子浮置栅无电子9.1.5 电擦除可编程 rom（e2prom）字线widt1sg浮置栅控制栅极位线yit2e2prom的存储单元 在e2prom的存储单元中采用了浮栅隧道氧化层mos管（简

4、称隧道mos管）（也是采用浮栅技术），该管的特点是浮置栅与漏区之间有一个氧化层极薄的隧道区，存储单元的信息可以利用一定宽度电脉冲擦除。t2t1wiyit2t1wiyit2t1wiyi读出状态写1状态写0状态+5v+3v+20v+20v+20v+20v0v0ve2prom的存储单元的三种工作状态9.1.6 快闪存储器（flash memory）快闪存储器既具有eprom结构简单、编程可靠的优点，又保留了e2prom用隧道效应擦除的快捷特性，而且集成度可以更高。位线yi字线wi快闪存储器存储单元dsg快闪存储器结构与simos管类似，但浮栅到衬底间氧化层更薄，可以通过在源极加一正电压，使浮栅放电，

5、从而写入“0”，写“1”方式与eprom相同9.1.7 rom的应用1）用rom实现组合逻辑函数例9.1.1试用rom实现组合逻辑函数f1=ab+ac, f2=ab+bcbc1a11m0m7(d0)f1(d1)f2f1=abc+abc+abc+abcf2=abc+abc+abc+abc22 october 2021第四章 组合逻辑电路10数字显示译 码 器bcd码3. 数字显示译码器 七 段数码管(1) 七段数码管 半导体数码管 液 晶数码管 共阳极 共阴极 22 october 2021第四章 组合逻辑电路11123456abcd654321dcbatitlenumberrevisionsi

6、zebdate:18-feb-2002sheet of file:c:program filesdesign explorer 99 selibraryyanghengxinmydesign.ddbdrawn by:abcdefgd.p12345678910(a) 外形图123456abcd654321dcbatitlenumberrevisionsizebdate:18-feb-2002sheet of file:c:program filesdesign explorer 99 selibraryyanghengxinmydesign.ddbdrawn by:abcdefgd.p123,8

7、4567910公共阴极(b) 等效电路图 4.2.13 c391e22 october 2021第四章 组合逻辑电路12(2) 数字显示译码器7448 123456abcd654321dcbat itlen um berr evisionsizebd ate:18-feb-2002sheet of file:c :program filesd esign e xplorer 99 se l ibraryy angh engx inm yd esign.ddbd raw n b y: y y y y y y yaaar b iltb i/r b o01abcdefg74482a3简化符号a3a0

8、：8421bcd输入端yayg：七段输出端lt：灯光测试输入端rbi：串行灭零输入端bi / rbo：熄灭输入/串行灭零输出端22 october 2021第四章 组合逻辑电路13123456abcd654321dcbatitlenumberrevisionsizebdate:18-feb-2002sheet of file:c:program filesdesign explorer 99 selibraryyanghengxinmydesign.ddbdrawn by:abcdef0afggbcabdegabcdgbcfgacdfgcdefabc1234567abcdef8ggbcdegc

9、dgbfgadfgdef9101112131415图 4.2.15 015十六个字符显示 22 october 2021第四章 组合逻辑电路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 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 ya yb yc yd ye yf yg 输 出 1 1 1 1 1 1 1 1 lt

10、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 输 入 译 码 显 示 说明 5 4 3 6 9 2 1 0 十进制 数 或 功 能 例9.1.2试用rom实现8421bcd码7段显示译码器电路解：应选用输入地址为4位，输出数据为7位的16字节7位rom地址译码器m0m1m2m15a0(q0)a1(q1)a2(q2)a3(q3)a3 a2 a1 a0a3 a2 a1 a0m3m4m5m6m7m8m9m10m11m12m13m14q

11、3 q2 q1 q0a b c d e f g显示00000001001000110100010101100111100010010 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 1 0 00123456789a b c d e f g2）字符发生器 假设显示的字符以光点的形式存储于rom中，每个字符由75点阵组成。图中有点表示有光点，该存储单元为1，数据经输出缓冲器接至光栅矩阵。当地址码a2a1

12、a0选中某一行时，该行内容即以光点形式反映在光栅矩阵上。地址译码器输出缓冲器a2a1a0 d4 d3 d2 d1 d0a2a1a0a2a1a0a2a1a0a2a1a0a2a1a0a2a1a0a2a1a09.2 随机存储器（ram）9.2.1静态ram1)基本结构（由存储矩阵、地址译码器和读写控制电路组成）（1）存储矩阵列译码器行译码器a5a0a7a6a1a3a2a4 y0y1y7r/ 控制电路wcsi/o片选读/写r/wx0x1x2x31x30x3随机存储器结构示意图diid11s1s2xiqq静态存储单元示意图eng1i/oeng2&g4&g5eng3cswr/存储矩阵及地址译码电路地址线片

13、选与读/写控制电路dd2）ram2114芯片简介行译码器a3a8x0x63en&g5cswr/存储矩阵6464列i/o电路列地址译码器y0 y15a0 a1 a2 a3eneneneneneneni/o3i/o2i/o0i/o12114存储器结构框图2114（i）a9a0csr/w2114（ii）a9a0csr/wd3 d2 d1 d0d7 d6 d5 d4csa0a9wr/2114芯片位扩展2114（iii）a9a0csr/w2114（iv）a9a0csr/wd3 d2 d1 d0csa0a9wr/d3 d2 d1 d02114（i i）csr/wd3 d2 d1 d02114（i）csr/

14、wd3 d2 d1 d0 d3 d2 d1 d0a9a0a9a024译码器a11a10a11 a10a11 a10a11 a10a11 a10a11 a10选中片号对应存储单元a11 a10选中片号对应存储单元00i00000000000000111111111110iii10000000000010111111111101ii01000000000001111111111111iv110000000000111111111111地址码与存储单元的对应关系2114芯片字扩展csr/waa09l2114（7）d0d3lcsr/waa09l2114（5）d0d3lcsr/waa09l2114（3）d0d3lcsr/waa09l2114（1）d0d3lcsr/waa09