电子技术基础—数字部分康光华主编课件 (32).ppt

1、2020/10/11,1,第8章 存储器和可编程逻辑器件简介,8.1.3 存储器的应用 1 .存储器容量的扩展,8.1.1 随机存取存储器（RAM）,8.1 半导体存储器,2020/10/11,2,复习,A/D转换的步骤？ 取样定理？ 量化误差是不可避免的吗？如何减小量化误差？,2020/10/11,3,第8章 存储器和可编程逻辑器件简介,本章内容： 随机存取存储器RAM和只读存储器ROM的结构、工作原理及存储器容量扩展的方法； 可编程阵列逻辑PAL 、通用阵列GAL的结构与特点； CPLD和FPGA的结构特点； 可编程逻辑器件的开发与应用技术。,2020/10/11,4,8.1 半导体存储器

2、,数字系统中用于存储大量二进制信息的器件是存储器。 穿孔卡片纸带磁芯存储器半导体存储器 半导体存储器的优点：容量大、体积小、功耗低、存取速度快、使用寿命长等。 半导体存储器按照内部信息的存取方式不同分为两大类： 1、只读存储器ROM。用于存放永久性的、不变的数据。 2、随机存取存储器RAM。用于存放一些临时性的数据或中间结果，需要经常改变存储内容。,2020/10/11,5,8.1.1 随机存取存储器（RAM）,随机存取存储器又叫随机读/写存储器，简称RAM，指的是可以从任意选定的单元读出数据，或将数据写入任意选定的存储单元。 优点：读写方便，使用灵活。 缺点：掉电丢失信息。,分类： SRAM

3、 （静态随机存取存储器） DRAM （动态随机存取存储器）,2020/10/11,6,1. RAM的结构和读写原理,（1）RAM 的结构框图,图8-1 RAM 的结构框图,I/O端画双箭是因为数据即可由此端口读出，也可写入,2020/10/11,7, 存储矩阵,共有28（256）行24（16）列共212（4096）个信息单元（即字） 每个信息单元有k位二进制数（1或0） 存储器中存储单元的数量称为存储容量（字数位数k）。,2020/10/11,8, 地址译码器 行地址译码器：输入8位行地址码，输出256条行选择线（用x表示） 列地址译码器：输入4位列地址码，输出16条列选择线（用Y表示）,20

4、20/10/11,9, 读写控制电路,当R/W =0时，进行写入(Write)数据操作。 当R/W =1时，进行读出(Read)数据操作。,2020/10/11,10,图8-2 RAM存储矩阵的示意图,2564（256个字，每个字4位）RAM存储矩阵的示意图。 如果X0Y01，则选中第一个信息单元的4个存储单元，可以对这4个存储单元进行读出或写入。,2020/10/11,11,（2）RAM 的读写原理 （以图81为例）,当CS=时，RAM被选中工作。,若 A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0=000000000000 表示选中列地址为A11A10A9A8=0000、行地址为A7

5、A6A5A4A3A2A1A0=00000000的存储单元。 此时只有X0和Y0为有效，则选中第一个信息单元的k个存储单元，可以对这k个存储单元进行读出或写入。,2020/10/11,12,若此时R/W1，则执行读操作，将所选存储单元中的数据送到I/O端上。,若此时R/W=0时，进行写入数据操作。 当CS=1时，不能对RAM进行读写操作，所有端均为高阻态。,2020/10/11,13,（3）RAM的存储单元按工作原理分为： 静态存储单元：利用基本RS触发器存储信息。保存的信息不易丢失。 动态存储单元：利用MOS的栅极电容来存储信息。由于电容的容量很小，以及漏电流的存在，为了保持信息，必须定时给电

6、容充电，通常称为刷新。,2020/10/11,14,2. 静态读写存储器（SRAM）集成电路6264简介,采用CMOS工艺制成，存储容量为8K8位，典型存取时间为100ns、电源电压5V、工作电流40mA、维持电压为2V，维持电流为2A。 8K=213，有13条地址线A0A12； 每字有位，有条数据线I/O0I/O7；,图8-3 6264引脚图,四条控制线,2020/10/11,15,表8- 6264的工作方式表,3.Intel2114A是1 K字4位SRAM，它是双列直插18脚封装器件，采用5V供电，与TTL电平完全兼容。,4.Intel 2116是16 K1位动态存储器（DRAM），是典型

7、的单管动态存储芯片。它是双列直插16脚封装器件，采用+12V和 5V三组电源供电，其逻辑电平与TTL兼容。,2020/10/11,16,8.1.3 存储器的应用,1. 存储器容量的扩展,存储器的容量：字数位数 位扩展（即字长扩展）：将多片存储器经适当的连接，组成位数增多、字数不变的存储器。 方法：用同一地址信号控制 n个相同字数的RAM。,2020/10/11,17,例：将2561的RAM扩展为 2568的RAM。 将8块2561的RAM的所有地址线和CS（片选线）分别对应并接在一起，而每一片的位输出作为整个RAM输出的一位。,2020/10/11,18,2568RAM需2561RAM的芯片数

8、为：,图8-10 RAM位扩展,将2561的RAM扩展为2568的RAM,2020/10/11,19, 字扩展,将多片存储器经适当的连接，组成字数更多，而位数不变的存储器。 例：由10248的 RAM扩展为40968的RAM。 共需四片10248的 RAM芯片。 10248的 RAM有10根地址输入线A9A0。 40968的RAM有12根地址输入线A11A0。 选用2线-4线译码器，将输入接高位地址A11、A10，输出分别控制四片RAM的片选端。,2020/10/11,20,图8-11 RAM字扩展,由10248的 RAM扩展为40968的RAM,2020/10/11,21,(3) 字位扩展,例：将10244的RAM扩展为20488 RAM。 位扩展需2片芯片，字扩展需2片芯片，共需4片芯片。