只读存储器(ROM)

1、3.6 只读存储器只读存储器（ROM）分类分类掩模掩模 ROM可编程可编程 ROM（PROM Programmable ROM）可擦除可编程可擦除可编程 ROM（EPROM Erasable PROM）说明说明: :掩模掩模 ROMPROM生产过程中在掩模板控制下写入，内容固定，生产过程中在掩模板控制下写入，内容固定，不能更改不能更改内容可由用户编好后写入，一经写入不能更改内容可由用户编好后写入，一经写入不能更改紫外光擦除（约二十分钟）紫外光擦除（约二十分钟）EPROM存储数据可以更改，但改写麻烦，工作时只读存储数据可以更改，但改写麻烦，工作时只读EEPROM 或或 E2PROM电擦除（几十毫

2、秒）电擦除（几十毫秒）3.6.1 ROM 的结构和工作原理的结构和工作原理1. 基本结构基本结构一、一、ROM 的结构示意图的结构示意图地址输入地址输入数据输出数据输出01 AAn n 位地址位地址01 DDb b b 位数据位数据A0A1An-1D0D1Db-1D0D1Db-1A0A1An-12nb ROM最最高高位位最最低低位位2. 内部结构示意图内部结构示意图存储单元存储单元数据输出数据输出字字线线位线位线地址译码器地址译码器ROM 存储容量存储容量 = 字线数字线数 位线数位线数 = 2n b（位）（位）地地址址输输入入0单元单元1单元单元i 单元单元2n-1单元单元D0D1Db-1A

3、0A1An-1W0W1WiW2n-13. 逻辑结构示意图逻辑结构示意图(1) 中大规模集成电路中门电路的简化画法中大规模集成电路中门电路的简化画法连上且为硬连接，不能通过编程改变连上且为硬连接，不能通过编程改变编程连接，可以通过编程将其断开编程连接，可以通过编程将其断开断开断开DBAY A BDCABDY&CBAY ABCY1与门与门或门或门 AY=AY=AAZ=AY=AAYA1A1YA1YZ缓冲器缓冲器同相输出同相输出反相输出反相输出互补输出互补输出(2) 逻辑结构示意图逻辑结构示意图m0A0A1An-1m1mim2n-1译译码码器器Z0(D0) 或门或门Z1(D1) 或门或门Zb-

4、1(Db-1) 或门或门2n个与门构成个与门构成 n 位位二进制译码器二进制译码器 , 输输出出2n 个最小项。个最小项。01210DmmmZni 1101DmmmZi .112101b-ib-DmmmmZn n个个输输入入变变量量b 个输出函数个输出函数或门阵列或门阵列与门阵列与门阵列W0(m0)W2(m2)D 0=W0+ +W2=m0+ +m2二、二、ROM 的基本工作原理的基本工作原理1. 电路组成电路组成二极管或门二极管或门二极管与门二极管与门W0(m0)+VCC1A0A1A111A01VccEND3END2END1END0D3 D2 D1 D0 W0(m0)W1(m1)W2(m2)W

5、3(m3)与与门门阵阵列列( (译码器译码器) )或或门门阵阵列列( (编码器编码器) )位位线线字线字线输出输出缓冲缓冲EN2. 工作原理工作原理输出信号的逻辑表达式输出信号的逻辑表达式0100AAmW 0111AAmW 0122AAmW 0133AAmW 0010120200 AAAAAmmWWD 013211 AAWWWD 103202AAWWWD 0313AWWD 1A111A01VccEND3END2END1END0D3 D2 D1 D0 W0(m0)W1(m1)W2(m2)W3(m3)与与门门阵阵列列( (译码器译码器) )或或门门阵阵列列( (编码器编码器) )位位线线输出输出缓

6、冲缓冲EN字线字线字线：字线：位线：位线：输出信号的真值表输出信号的真值表0 00 11 01 10 1 0 1A1 A0D3 D2 D1 D01 0 1 00 1 1 11 1 1 03. 功能说明功能说明(1) 存储器存储器(2) 函数发生器函数发生器地址地址存储存储数据数据输入变量输入变量01 AA输出函数输出函数0123 DDDD(3) 译码编码译码编码字线字线编码编码0W0 1 0 11 0 1 00 1 1 11 1 1 0A1 A00 00 11 01 1输入输入变量变量输出输出函数函数1W2W3W3.6.2 ROM 应用举例及容量扩展应用举例及容量扩展一、一、ROM 应用举例应

7、用举例用用 ROM 实现实现以下逻辑函数以下逻辑函数例例 3.6.2Y1= m (2,3,4,5,8,9,14,15）Y2= m (6,7,10,11,14,15）Y3= m (0,3,6,9,12,15）Y4= m (7,11,13,14,15）A1B1C1D1m0m1m2m3m4m5m6m7m8m9m10m11m12m13m14m15Y2Y3Y4Y1译码器译码器编码器编码器二、二、ROM 容量扩展容量扩展1. 存储容量存储容量存储器存储数据的能力，为存储器含存储单元存储器存储数据的能力，为存储器含存储单元的总位数。的总位数。存储容量存储容量 = = 字数字数 位数位数字字 word位位 b

8、it1k 1 : 1024 个字个字 每个字每个字 1 位位 存储容量存储容量 1 k1k 4 : 1024 个字个字 每个字每个字 4 位位 存储容量存储容量 4 k256 8 : 256 个字个字 每个字每个字 8 位位 存储容量存储容量 2 k64 k 16: 64 k 个字个字 每个字每个字 16 位位 存储容量存储容量 1024k（1M） 2. 存储容量与地址位数的关系存储容量与地址位数的关系存储容量存储容量 256 48 位地址位地址256 = 284 位数据输出位数据输出存储容量存储容量 8k 88k=8 210 =21313 位地址位地址8 位数据输出位数据输出3. 常用常用

9、EPROM2764 ：27128 ：A0 A128k 8 (64k)13 位地址输入：位地址输入：8 位数据输出：位数据输出： O0 O7输出使能端输出使能端OE1 输出呈高阻输出呈高阻0 使能使能片选端片选端CSROM 工作工作（ 任意）任意）ROM 不工作输出呈高阻不工作输出呈高阻OE16k 8 (128k) 16k = 16 210 = 21427256 ：32k 8 (256k) 32k = 32 210 = 2152764VPPPGMA0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12CSOEO0O1O2O3O4O5O6O7VCCVIH(PGM)CSOE地地址址输输出出01其他

10、常用的其他常用的 EPROM 4. ROM 容量的扩展容量的扩展地地址址总总线线8位数据总线位数据总线16位数据总线位数据总线D(70)D(158)8 位位 16 位位地址线合并（共用）地址线合并（共用）输出使能端、片选端合并（共用）输出使能端、片选端合并（共用）数据输出端分为高数据输出端分为高 8 位和低位和低 8 位位方法方法(1) 字长的扩展（位扩展）：字长的扩展（位扩展）：27256A0A14O7O0CSOE27256A0A14O7O0CSOECSOE(2) 字线的扩展（地址码的扩展字线的扩展（地址码的扩展 字扩展字扩展）两片两片 4 4 8 4 ：四片四片 32 k 8 4 32 k 8 ：1