第11章存储器和可编程逻辑器件

1、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 教教 学学 目目 标标基本器件基本器件 应应 用用电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路第一节第一节 存储器存储器第二节第二节 可编程逻辑器件可编程逻辑器件半导体存储器半导体存储器功能功能只读存储器只读存储器ROM随机存取存储器（随机存取存储器（RAM）元件

2、元件双极型存储器双极型存储器速度较慢，功耗小，速度较慢，功耗小，集成度高集成度高 11.1 存储器存储器能存放大量二值信息的器件能存放大量二值信息的器件,可以用来实现组合逻辑电路可以用来实现组合逻辑电路 磁性材料和半导体材料磁性材料和半导体材料第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材存贮器存贮器 用于存储器的材料用于存储器的材料（在微型计算机系统中，用半导体存储器）（在微型计算机系统中，用半导体存储器） 速度快，功耗大速度快，功耗大 MOS型存储器型存储器下一页上一页章目录地

3、址地址存储器的主要性能指标存储器的主要性能指标存储容量存储容量大大存储数据量大存储数据量大存取速度存取速度快快存储时间短存储时间短第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材 由许多存储单元组成，每个存储单元可以存放由许多存储单元组成，每个存储单元可以存放1 1位二进制信息位二进制信息（0或或1）。）。 存储器的组成存储器的组成 将若干个将若干个存储单元存储单元编为一组称为字单元，每个字所含编为一组称为字单元，每个字所含存储单元的个数就是所存二进制数字信息的位数。存储单元的个数就

4、是所存二进制数字信息的位数。 字单元字单元 内容与地址内容与地址给每个字单元编上号，以指示该单元在存储器中所处给每个字单元编上号，以指示该单元在存储器中所处的位置。的位置。每个字单元中存储的二进制信息。每个字单元中存储的二进制信息。内容内容下一页上一页节首页章目录 每次写入或读出信息每次写入或读出信息都只能与某一个指定地址都只能与某一个指定地址的字单元打交道。的字单元打交道。 存储器的操作存储器的操作 读出读出写入写入 如：一片容量为如：一片容量为1024字字4位的存储器，表示其有位的存储器，表示其有1024个地址，而每个地址能写入或读出一个个地址，而每个地址能写入或读出一个4位二进制数，亦即

5、位二进制数，亦即该存储器共有该存储器共有4096个存储单元。个存储单元。 存储器的规模存储器的规模 存储二值信息的总量，称存储二值信息的总量，称容量容量，容量容量=字数字数位数位数。第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材信息的取出信息的取出信息的存入信息的存入 下一页上一页节首页章目录特点特点一、只读存储器一、只读存储器（1）存储）存储的信息是固定不变的。的信息是固定不变的。（2）工作时，只能读出信息，不能随时写入信息。工作时，只能读出信息，不能随时写入信息。（3）电路结构

6、简单，）电路结构简单，断电后数据不会丢失断电后数据不会丢失。 1.固定固定 ROM 电路结构电路结构第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材（ROM）下一页上一页节首页章目录存储矩阵存储矩阵 由由存储单元存储单元构成，一个存储单元存储一位二进制数构成，一个存储单元存储一位二进制数码码“1”或或“0”。根据输入的代码译出对应的地址，选中要进行读根据输入的代码译出对应的地址，选中要进行读/写操作的字单元。写操作的字单元。ROM主要结构主要结构存储矩阵存储矩阵地址译码器地址译码器

7、存储矩阵存储矩阵是存储器的核心，由基本存储单元按阵列形式排是存储器的核心，由基本存储单元按阵列形式排列形成。可由二极管构成，也可由双极晶体管或列形成。可由二极管构成，也可由双极晶体管或MOS管构成。管构成。第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材地址译码器地址译码器下一页上一页节首页章目录（以（以MOS管构成的管构成的4行行4列阵列为例）列阵列为例）地址线地址线位线（数据线）位线（数据线）第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学

8、) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材工作原理工作原理选择线选择线基本存储单元基本存储单元交叉点处接有交叉点处接有MOS管时相当于存管时相当于存1没有接没有接MOS管时相管时相当于存当于存0 实质上，实质上，ROM是用电路结构来实现固定的逻辑关系是用电路结构来实现固定的逻辑关系 下一页上一页节首页章目录 而字线与位线交叉点未接而字线与位线交叉点未接MOS管的位线因连到高电平，经管的位线因连到高电平，经输出缓冲器反向后，输出为输出缓冲器反向后，输出为0。第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高

9、等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材 在读取数据时，在读取数据时，W0W3中某一根字线为高电平，使接中某一根字线为高电平，使接在该字线上的在该字线上的MOS管导通，管导通，与这些管相连的位线变为低电与这些管相连的位线变为低电平，经输出缓冲器反向后，在平，经输出缓冲器反向后，在数据输出端得到高电平数据输出端得到高电平1；下一页上一页节首页章目录存储矩阵的存储矩阵的存储内容存储内容地地 址址A0A1 0 00 11 01 1字字 线线内容内容(数据数据)W0W1W2W3D0D1D2D30 0 0101010010101101000100 1 0 0 0 1 1 1 0第第1111章章

10、 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材下一页上一页节首页章目录四个地址的逻辑式四个地址的逻辑式110WA A010WA A210WA A310WA A地址译码器是一个地址译码器是一个“与与”逻辑阵列逻辑阵列ROM的逻辑关系及简化画法的逻辑关系及简化画法第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材001DWW113=DWW2023DWWW313DWW存储矩阵是一个存储矩阵是一个

11、“或或”逻辑阵列逻辑阵列输出端的逻辑式输出端的逻辑式下一页上一页节首页章目录2.可编程只读存储器可编程只读存储器PROMPROM的结构的结构由地址译码器、存储单元矩阵、输出缓冲由地址译码器、存储单元矩阵、输出缓冲器组成器组成 它有读写控制电路，在出厂时在所有它有读写控制电路，在出厂时在所有存储元件中都存入了存储元件中都存入了“1”（或（或“0”），使用时用户根），使用时用户根据自己的需要可自行确定存储单元的内容。据自己的需要可自行确定存储单元的内容。与固定与固定ROM不同处不同处 PROM的内容只能写入一次。的内容只能写入一次。第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与

12、电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材下一页上一页节首页章目录3.可擦除的可编程只读存储器可擦除的可编程只读存储器可多次改写内容的只读存储器可多次改写内容的只读存储器 用紫外线擦除原来存储的信息，再用专用的装置用紫外线擦除原来存储的信息，再用专用的装置写入新内容。对紫外线照射时间和照度均有一定写入新内容。对紫外线照射时间和照度均有一定要求，擦除的速度也比较慢。要求，擦除的速度也比较慢。E2PROM Flash Memory 用电信号可擦除的可编程用电信号可擦除的可编程ROM。 也是一种用电信号擦除的可编程也是一种用电信号擦除的可编程ROM

13、，已成为较广泛使用的较大容量的存储器。已成为较广泛使用的较大容量的存储器。 EPROM 第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材下一页上一页节首页章目录4.EPROM 芯片芯片常用常用EPROM芯片芯片 地址输入端地址输入端 数据输出端数据输出端 片选信号，低电平有效片选信号，低电平有效 第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材EPROM2716（2k8）E

14、PROM2732（4k8）EPROM2764（8k8）EPROM27128（16k8）数据输出端数据输出端 地址输入端地址输入端 地址输入端地址输入端 下一页上一页节首页章目录编程时，编程时，UPP接接25V，片选信，片选信号端接高电平，在号端接高电平，在PD/PGM端加脉宽为端加脉宽为50ms的正脉冲；的正脉冲；即可将数据线上的数据写入即可将数据线上的数据写入指定的地址单元。指定的地址单元。 工作时，工作时，UPP与与UCC一起接一起接5V电源，电源，PD/PGM与连接在一起与连接在一起作为片选信号，当出现低电平作为片选信号，当出现低电平0时便可从该片中读取数据。时便可从该片中读取数据。EP

15、ROM2716共有共有六种工作方式六种工作方式 第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材下一页上一页节首页章目录 查表功能查表功能 查某个角度的三角函数查某个角度的三角函数 把变量值（角度）作为地址码，其对应的函数值作为存放把变量值（角度）作为地址码，其对应的函数值作为存放在该地址内的数据，这称为在该地址内的数据，这称为 “造表造表”。使用时，根据输入的地。使用时，根据输入的地址址(角度角度)，就可在输出端得到所需的函数值，这称为，就可在输出端得到所需的函数值，这称为“查表查

16、表”。 码制变换码制变换 把欲变换的编码作为地址，把最终的目的把欲变换的编码作为地址，把最终的目的编码作为相应存储单元中的内容即可。编码作为相应存储单元中的内容即可。5.ROM的应用的应用 在数字系统中在数字系统中ROM的应用十分广泛，如组合逻辑、波形的应用十分广泛，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。变换、字符产生以及计算机的数据和程序存储等。第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材下一页上一页节首页章目录例题例题例题例题CI3 I2 I1 I0二进

17、制码二进制码O3O2O1O0格雷码格雷码CI3 I2 I1 I0格雷码格雷码O3O2O1O0二进制码二进制码00 0 0 00 0 0 010 0 0 00 0 0 000 0 0 10 0 0 110 0 0 10 0 0 100 0 1 00 0 1 110 0 1 00 0 1 100 0 1 10 0 1 010 0 1 10 0 1 000 1 0 00 1 1 010 1 0 00 1 1 100 1 0 10 1 1 110 1 0 10 1 1 000 1 1 00 1 0 110 1 1 00 1 0 000 1 1 10 1 0 010 1 1 10 1 0 101 0 0

18、 01 1 0 011 0 0 01 1 1 101 0 0 11 1 0 111 0 0 11 1 1 001 0 1 01 1 1 111 0 1 01 1 0 001 0 1 11 1 1 011 0 1 11 1 0 101 1 0 01 0 1 011 1 0 01 0 0 001 1 0 11 0 1 111 1 0 11 0 0 101 1 1 01 0 0 111 1 1 01 0 1 101 1 1 11 0 0 011 1 1 11 0 1 0第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”

19、国家级规划教材国家级规划教材二进制码与二进制码与格雷码相互格雷码相互转换的关系转换的关系 下一页上一页节首页章目录C(A4)I3 I2 I1 I0(A3A2A1A0)二进制码二进制码O3O2O1O0(D3D2D1D0)格雷码格雷码C(A4)I3 I2 I1 I0(A3A2A1A0) 格雷码格雷码O3O2O1O0(D3D2D1D0)二进制码二进制码00 0 0 00 0 0 010 0 0 00 0 0 000 0 0 10 0 0 110 0 0 10 0 0 100 0 1 00 0 1 110 0 1 00 0 1 100 0 1 10 0 1 010 0 1 10 0 1 000 1 0

20、 00 1 1 010 1 0 00 1 1 100 1 0 10 1 1 110 1 0 10 1 1 000 1 1 00 1 0 110 1 1 00 1 0 000 1 1 10 1 0 010 1 1 10 1 0 101 0 0 01 1 0 011 0 0 01 1 1 101 0 0 11 1 0 111 0 0 11 1 1 001 0 1 01 1 1 111 0 1 01 1 0 001 0 1 11 1 1 011 0 1 11 1 0 101 1 0 01 0 1 011 1 0 01 0 0 001 1 0 11 0 1 111 1 0 11 0 0 101 1 1

21、 01 0 0 111 1 1 01 0 1 101 1 1 11 0 0 011 1 1 11 0 1 0第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材下一页上一页节首页章目录用用ROM实现二进制码与格雷码相互转换的电路实现二进制码与格雷码相互转换的电路 第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材下一页上一页节首页章目录试用试用ROM实现如下组合逻辑函数。实现如下

22、组合逻辑函数。CABBCACBAABCF1采用有采用有3位地址码、位地址码、2位数据输出的位数据输出的8字字2位位ROM。 第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材CABCBACBAABCF2下一页上一页节首页章目录例题例题解解用用ROM构成构成“T”字符发生器。字符发生器。当当A2A1A0由由000110周期地循环变化时（即可逐行扫描字周期地循环变化时（即可逐行扫描字线），把字线线），把字线W0W6对应的各字单元的对应的各字单元的“T”字型信息从字型信息从位线位线D0D4逐

23、行输出，使显示设备一行行地显示出来。逐行输出，使显示设备一行行地显示出来。第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材处表示存入光点，处表示存入光点，“1”下一页上一页节首页章目录例题例题解解二、随机存取存储器二、随机存取存储器随机存取存储器随机存取存储器RAM也称为读也称为读/写存储器。写存储器。优点优点第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材（RAM） 所存

24、数据不能长期保存，一旦断电，所存信息会随之所存数据不能长期保存，一旦断电，所存信息会随之消失消失 它可它可随时随时将数据写入任何一个指定地址的存储单元或将数据写入任何一个指定地址的存储单元或从中读出数据。从中读出数据。特点特点缺点缺点读读/写方便灵活写方便灵活下一页上一页节首页章目录（1）RAM的结构和工作原理的结构和工作原理存储矩阵存储矩阵第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材 由存储单元构成，是由存储单元构成，是RAM的核心的核心 。_/R W 1 1执行读操作执行读操

25、作_/R W 0 0执行写操作执行写操作_CS 0 0_CS 1 1该片该片RAM正常工作正常工作该片该片RAM不工作不工作下一页上一页节首页章目录（2）RAM的分类的分类一般情况下，大容量的存储器使用动态一般情况下，大容量的存储器使用动态DRAM；小容量；小容量的存储器使用静态的存储器使用静态SRAM。速度快，功耗大、集成度低、制造工艺复速度快，功耗大、集成度低、制造工艺复杂、成本高，主要用于高速场合。杂、成本高，主要用于高速场合。SRAM速度相对低，功耗小、集成度高、制造工速度相对低，功耗小、集成度高、制造工艺简单、成本低，主要用于大容量场合。艺简单、成本低，主要用于大容量场合。 管子数目

26、多，功耗大，但只要不断电，管子数目多，功耗大，但只要不断电，信息就永久保存。信息就永久保存。成集度高，功耗小，但必须定期给电容成集度高，功耗小，但必须定期给电容补充电荷，以防存储信息的丢失。补充电荷，以防存储信息的丢失。RAM第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材静态静态SRAM 动态动态DRAM 双极型双极型 MOS型型 下一页上一页节首页章目录1024字字 4位位（3）RAM芯片及芯片及RAM容量的扩展容量的扩展RAM2114芯片芯片第第1111章章 大规模集成电路大规

27、模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材容量容量地址线地址线数据线数据线地址线地址线片选线片选线读写控制端读写控制端_CS 0 0_CS 1 1RAM正常工作状态正常工作状态输出端均为高阻态输出端均为高阻态下一页上一页节首页章目录 RAM位扩展位扩展RAM2114（1K4位）位）位数扩展位数扩展（1k8位）位） 第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材高四位高四位低四位低四位地址线地址线下一页

28、上一页节首页章目录RAM字字扩展扩展A10 A0十一根地址线，组成十一根地址线，组成2048字字 8位的位的RAM第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材下一页上一页节首页章目录0000001101100002047204840954096614361448191RAM（1）RAM（2）RAM（3）RAM（4）选中芯片选中芯片A12A11对应存储单元地址对应存储单元地址第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通

29、高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材选中选中下一页上一页节首页章目录 可编程逻辑器件（可编程逻辑器件（PLD）是由用户自行定义功能（编程）是由用户自行定义功能（编程）的一类逻辑器件的总称。的一类逻辑器件的总称。11.2 可编程逻辑器件可编程逻辑器件第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材PLD结构框图结构框图下一页上一页章目录PLDProgrammable Logic Devices 大规模集成电路，集成了大量的门电路和触发器，用户大规模集成电路，集成了大量的

30、门电路和触发器，用户可编程构成所需电路。可编程构成所需电路。清华大学电机系唐庆玉清华大学电机系唐庆玉2003年年11月月15日编日编节省集成芯片的数量节省集成芯片的数量节省电路板面积，节省电，节省电路板面积，节省电，减少产品体积，降低成本。减少产品体积，降低成本。电路保密，不易被他人仿造。电路保密，不易被他人仿造。PLD的的逻辑表示方法逻辑表示方法及及图形符号图形符号固定连接固定连接编程连接编程连接不连接不连接第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材优点优点 下一页上一页节首

31、页章目录缓冲门缓冲门AAA相当于相当于&1AAAA BCY与门与门AY&BCA BCY或门或门AY1BCA BCY可编程连接可编程连接或不连接或不连接第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材AY&B下一页上一页节首页章目录与或门与或门A B C DY()AB BC CD AD多输入端或门画法多输入端或门画法多输入端与门画法多输入端与门画法第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育

32、“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材下一页上一页节首页章目录PLD类型类型最复杂最复杂简简 单单较复杂较复杂FPGA型型CPLD型型ISP-PLD型型第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材PROM型型 （Programmable ROM）PLA型型 （Programmable Logic Array 可编程逻辑阵列可编程逻辑阵列 ）PAL型型（Programmable Array Logic 可编程阵列逻辑）可编程阵列逻辑）GAL型型（Generic Array L

33、ogic 通用阵列逻辑）通用阵列逻辑）（ Complex PLD）（ Field Programmable Gate Array ）（InSystem Programmable PLD） 下一页上一页节首页章目录清华大学电机系唐庆玉清华大学电机系唐庆玉2003年年11月月15日编日编输出比输出比PAL增加增加“可编程输出逻辑宏单元可编程输出逻辑宏单元” 使编程更灵活。使编程更灵活。一、可编程逻辑阵列（一、可编程逻辑阵列（PLA）结构结构:与与逻辑阵列逻辑阵列+或或逻辑阵列逻辑阵列第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育

34、“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材类型类型AND阵列阵列OR阵列阵列D触发器触发器PROM连接固定连接固定可编程（一次性）可编程（一次性）PLA可编程（一次性）可编程（一次性） 可编程（一次性）可编程（一次性）PAL可编程可编程（可多次电擦除）（可多次电擦除）连接固定连接固定8个个GAL可编程可编程（可多次电擦除）（可多次电擦除）连接固定连接固定8个个下一页上一页节首页章目录下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页PROM的阵列图的阵列图或或阵列阵列与与阵列阵列1. PROM的内部结构及编程的内部结构及编程 第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技

35、术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材（可编程）（可编程）（固定）（固定）下一页上一页节首页章目录下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页或用下图表示或用下图表示O2 O1 O0I2 I1 I0第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材输入输入OR阵列可编程阵列可编程AND阵列固定阵列固定输出输出下一页上一页节首页章目录下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页用用PROM实现半加

36、器。实现半加器。半加器逻辑式半加器逻辑式F=AB+AB=A BC=ABBABABAAB如何用如何用PROM实现全加器？实现全加器？第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材F CA B 下一页上一页节首页章目录例题例题思考思考下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页用用PROM实现三变量奇数校验电路。实现三变量奇数校验电路。真值表真值表ABCCBACBACBACBABCACBACAB第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电

37、工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材ABCCBACBACBAA B CYA B CY0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 101101001下一页上一页节首页章目录例题例题 用用PROM构成的阶梯波信号发生器，今需产生下图所示构成的阶梯波信号发生器，今需产生下图所示阶梯波信号，试列出阶梯波信号，试列出PROM的编码表并画出的编码表并画出PROM的编程阵列。的编程阵列。第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教

38、材国家级规划教材uO102 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516C4UR8UR阶梯波阶梯波下一页上一页节首页章目录例题例题根据反相加法运算电路可得出阶梯波电压根据反相加法运算电路可得出阶梯波电压u0)24(8I0I1I2I3uuuu )248(I0I1I2I30uRRuR/RuR/RuR/Ru R0123)24(8UDDDD 电子开关由电子开关由PROM位线电平控制，当位线电平控制，当D=1时，开关接基时，开关接基准电压准电压- -UR；当；当D=0时，开关接地。时，开关接地。第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高

39、等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材下一页上一页节首页章目录解解用用PROM构成阶梯波发生器构成阶梯波发生器第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材电子开关电子开关下一页上一页节首页章目录由电压由电压u0的关系式及其波形列出的关系式及其波形列出PROM的编程表的编程表第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材uoA0 0 0 0 0

40、1 0 00 0 0 1 0 1 0 10 0 1 0 0 1 1 00 0 1 1 0 1 1 10 1 0 0 1 0 0 00 1 0 1 0 1 1 10 1 1 0 0 1 1 00 1 1 1 0 1 0 11 0 0 0 0 1 0 01 0 0 1 0 0 1 11 0 1 0 0 0 1 01 0 1 1 0 0 0 11 1 0 0 0 0 0 0下一页上一页节首页章目录m15m14m13m12m11m10m9m8m7m6m5m4m3m2m1m0A3A2A1A0D3D2 D1 D0PROM 阵列图阵列图由由PROM编程表画出编程表画出PROM的编程阵列图的编程阵列图第第11

41、11章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材下一页上一页节首页章目录试用试用PROM产生一组逻辑函数。产生一组逻辑函数。CAY 0CBAY 1DCBDCBADCBAY2由于由于PROM的地址译码器是固定的最小项的地址译码器是固定的最小项“与与”阵列，所阵列，所以需将以需将Y0 Y2各式化为最小项形式。各式化为最小项形式。第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材76320

42、)()()(mmmmDCBACDBADBCABCDADDCBADDBCABBCAY+=+=+=+=下一页上一页节首页章目录例题例题解解Y0 Y2最小项画出最小项画出PROM的编程阵列图。的编程阵列图。第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材1410762)(mmmmDBCADABCBCDADCBAAADBCBCDADCBAY+=+=+=13121)(mmDCBADCBADDCABY+=+=+=下一页上一页节首页章目录下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页用

43、用PROM产生一组逻辑函数产生一组逻辑函数A11B1C1DY0Y1Y2m2m3m6m7m10m12m13m141312mm 第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材固定固定“与与”阵列阵列_DCBA可编程可编程“或或”阵列阵列下一页上一页节首页章目录 PLA阵列图阵列图2.PLA的内部结构及编程的内部结构及编程第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材可编程可

44、编程“或或”阵列阵列可编程可编程“与与”阵列阵列下一页上一页节首页章目录试用试用PLA产生例产生例4的一组逻辑函数。的一组逻辑函数。因因PLA 的的“与与”阵列和阵列和“或或”阵列均可编程，化简阵列均可编程，化简Y0 Y2 :第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材CAY_0_1CABY _2DBCBCDADCBAYCAY_0_1CABY )(_2AADBCBCDADCBAY_DBCADABCBCDADCBABCADAC_下一页上一页节首页章目录例题例题解解下一页下一页总目录

45、总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页用用PLA产生一组逻辑函数产生一组逻辑函数1A1B1C1DY0Y1Y2与与PROM阵列的编程相阵列的编程相比比PLA的编程简捷得多的编程简捷得多第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材Y0 Y2画出画出PLA的编程阵列图的编程阵列图可编程可编程“或或”阵列阵列可编程可编程“与与”阵列阵列下一页上一页节首页章目录用用PLA实现三八译码器实现三八译码器A2A1A00 0 0 只只 =0Y00 0 1 只只 =0Y11 1 1 只只 =0Y7

46、 输输 出出三八译码器真值表三八译码器真值表0210YAAA0121AAAY7210YAAA第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材A2 A1 A0Y0 Y1 Y7A2A1A0A2A1A0下一页上一页节首页章目录例题例题解解二、可编程阵列逻辑（二、可编程阵列逻辑（PAL）可编程可编程的的与逻辑阵列与逻辑阵列、固定固定的的或逻辑阵列或逻辑阵列和和输出电输出电路路三部分组成三部分组成 结构：结构：PAL的输出结构：的输出结构： 有不同的输出电路和反馈电路有不同的输出电路和反馈电路

47、 第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材专用输出结构专用输出结构下一页上一页节首页章目录第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材可编程可编程I/O结构结构带反馈的寄存器输出结构带反馈的寄存器输出结构下一页上一页节首页章目录三、通用阵列逻辑（三、通用阵列逻辑（GAL）GAL器件的结构和器件的结构和PAL基本相同。基本相同。 存储单元，具备了可重复擦除和改写的

48、功能存储单元，具备了可重复擦除和改写的功能 。 输出端设置了多个可编程的宏单元输出端设置了多个可编程的宏单元OLMC 。通过软件。通过软件编程可改变输出方式，无需变动硬件，使编程更灵活。编程可改变输出方式，无需变动硬件，使编程更灵活。 一种一种GAL器件可以替代相同管脚数的所有器件可以替代相同管脚数的所有PAL器件。一器件。一个个GAL器件还可替代器件还可替代412片片TTL等系列的中小规模组件。等系列的中小规模组件。第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材主要主要区别区别体

49、现在：体现在：下一页上一页节首页章目录GAL 的的 内内 部部 结结 构构可编程可编程“与与”阵列阵列64行行32列列可编程输出宏单元可编程输出宏单元第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材下一页上一页节首页章目录GAL16V8I0/CLK I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 GNDVCC F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 I9/OE2011101输入输入( (固固 定定) )1 1脚时钟脚时钟（可定义成输入）（可定义成输入）输出使能输出使能（可定义成输入）（可定义成输入）输出（也可定义成输入）输出（也可定义成输入）I/O O I/O第第1111章章 大规模集成电路大规模集成电路电路与电子技术电路与电子技术(电工学电工学) 普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材下一页上一页节首页章目录用用GAL16V8器件实现一个带使能输出的器件实现一个带使能输出的2线线4线译码器。线译码