《数字电路与数字逻辑》第九章

1、编辑ppt 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-1编辑ppt111111VccA1A0W1W0W2W3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编辑ppt

2、与 阵 列A1A1A0A0W0 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 + A1A0编辑ppt9.1.2 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

3、全1，使用时，若要将某些单元的内容改写为零，只须给这些单元通以足够大的电流，将熔丝烧断即可。编辑ppt9.1.4 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编辑ppt9.1.5 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

4、在E2PROM的存储单元中采用了浮栅隧道氧化层MOS管（简称隧道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。编辑pptT2T1WiYiT2T1WiYiT2T1WiYi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编辑ppt9.1.6 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SI

5、MOS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，从而写入“0”，写“1”方式与EPROM相同编辑ppt9.1.7 ROM的应用1）用ROM实现组合逻辑函数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+ABC编辑ppt10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 编辑ppt11123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBD

6、ate: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.P123,84567

7、910公共阴极(b) 等效电路图 4.2.13 C391E编辑ppt12(2) 数字显示译码器7448 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:18-Feb-2002Sheet of File:C:Program FilesDesign Explorer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDrawn By: Y Y Y Y Y Y YAAARBILTBI/RBO01abcdefg74482A3简化符号A3A0：8421BCD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 /

8、RBO：熄灭输入/串行灭零输出端编辑ppt13123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:18-Feb-2002Sheet of File:C:Program FilesDesign Explorer 99 SELibraryYangHengXinMyDesign.ddbDrawn By:abcdef0afggbcabdegabcdgbcfgacdfgcdefabc1234567abcdef8ggbcdegcdgbfgadfgdef9101112131415图 4.2.15 015十六个字符显示 编辑ppt14表 4.2.8 7448功能表

9、 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 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

10、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 编辑ppt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 A0m3m4m5m6m7m8m9m10m11m12m13m14Q3 Q2 Q1 Q0a b c d e f g显示00000001001000110100010101100111100010010 0 0 0 0 0 11 0 0 1 1

11、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 g编辑ppt2）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A2A1A0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 D0A2A1A0A2A1A0A2A1A0A2A1A0

12、A2A1A0A2A1A0A2A1A0编辑ppt9.2 随机存储器（RAM）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编辑pptDiiD11S1S2XiQQ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选与读/写控制电路DD编辑ppt2）RAM2114芯片简介行译码器A3A8X0X63EN&G5CSWR/存储矩阵6464列I/O电路

13、列地址译码器Y0 Y15A0 A1 A2 A3ENENENENENENENI/O3I/O2I/O0I/O12114存储器结构框图编辑ppt2114（I）A9A0CSR/W2114（II）A9A0CSR/WD3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4CSA0A9WR/2114芯片位扩展编辑ppt2114（III）A9A0CSR/W2114（IV）A9A0CSR/WD3 D2 D1 D0CSA0A9WR/D3 D2 D1 D02114（I I）CSR/WD3 D2 D1 D02114（I）CSR/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芯片字扩展编辑pptCSR/WAA09L2114（7）D0D3LCSR/WAA09L2114（5）D0D3LCSR/WAA09L2114（3）D0D3LCSR/WAA09L2114（1）D0D3LCSR/WAA09