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1、概 述,只讀存儲器ROM,隨機存取存儲器RAM,可編程邏輯器件PLD,第六章 LSI存儲器與可編程邏輯器件,一類是通用型的大規(guī)模集成電路，它們已被定型為標準化、系列化的器件，如存儲器、微處理器、單片計算機等。 另一類是專用型的大規(guī)模集成電路(ASIC)，是針對某種設(shè)備或某種特殊用途而專門設(shè)計。,存儲器是數(shù)字系統(tǒng)中存儲大量信息的部件。其功能是存放不同程序的操作指令及各種需要計算處理的數(shù)據(jù)。存儲器的核心部分是存儲體，由若干個存儲單元組成 。,位 、 字長、地址 存儲容量 N M（字數(shù) 字長）,從應(yīng)用的角度上，LSI分為兩大類：,6.1 概 述,1. ROM的結(jié)構(gòu),基本特點是在工作過程中

2、只能讀出而不能寫入數(shù)據(jù)； 即使斷電，已存的信息也不會丟失 。,6.2 只讀存儲器ROM,不僅用來存儲信息，而且能實現(xiàn)任意組合邏輯函數(shù)。,從存儲器的角度，只要把邏輯函數(shù)的真值表事先存入ROM，便可用ROM實現(xiàn)該函數(shù)。具體地說，以真值表中變量取值組合為存儲單元的地址，把對應(yīng)的函數(shù)取值作為數(shù)據(jù)存入該單元中。這樣，按地址讀出的數(shù)據(jù)，便是真值表中相應(yīng)變量取值組合下的函數(shù)值。,基本原理可從“存儲器”和“與或邏輯網(wǎng)絡(luò)”兩個角度來理解。,ROM在組合邏輯設(shè)計中的應(yīng)用,,,,,從與或邏輯網(wǎng)絡(luò)的角度，ROM中的地址譯碼器形成了輸入變量的所有最小項，即實現(xiàn)了邏輯變量的“與”運算。而ROM中的存儲矩陣實現(xiàn)了最

3、小項的“或”運算，即形成各個邏輯函數(shù)。,解：1）代碼轉(zhuǎn)換真值表 2）輸出函數(shù)的最小項表達式,例 1 用ROM實現(xiàn)四位二進制碼到格雷碼的轉(zhuǎn)換,,G3=m (8,9,10,11,12,13,14,15) G2=m (4,5,6,7,8,9,10,11) G1=m (2,3,4,5,10,11,12,13) G0=m (1,2,5,6,9,10,13,14),3）陣列邏輯圖,例 2 用ROM實現(xiàn)字符發(fā)生器,,以75字符發(fā)生器存儲字符為例,1. RAM的結(jié)構(gòu),基本特點是能夠隨時在任一指定地址讀出(取出)數(shù)據(jù)或?qū)懭?存入) 數(shù)據(jù)。,6.3 隨機存取存儲器RAM,地址譯碼器用于實現(xiàn)對RAM存儲矩陣中

4、字單元的選擇，多采用雙譯碼結(jié)構(gòu)。,,存儲器禁止讀/寫操作，所有的輸入/輸出端均為高阻態(tài)；,RAM芯片被選通，,執(zhí)行讀操作,執(zhí)行寫操作,位擴展方式,2. RAM容量的擴展,例: 將8片10241位的RAM接成一個10248位RAM,,需將8片RAM并聯(lián)起來。具體來說，將8片的所有地址線、讀/寫控制線、片選信號線分別并聯(lián)在一起，而每一片的I/O端分別作為整個RAM輸入/輸出數(shù)據(jù)端的一位。總的存儲容量為每一片存儲容量的八倍。,,字擴展方式,2. RAM容量的擴展,字擴展通常是利用外加譯碼器控制存儲芯片的片選信號端來實現(xiàn) 。,,例如，用單片2568位RAM，構(gòu)成10248位RAM,,PLD特點： （1） 集成度高、功能強。用很少的器件完成很強的功能。 （2）系統(tǒng)設(shè)計速度快。由于編程工作由用戶完成，不必像全定式電路那樣依賴廠家；也不必像用SSI或MSI器件設(shè)計系統(tǒng)那樣進行復(fù)雜的接線和調(diào)試，大大縮短了開發(fā)周期。 （3）設(shè)計靈活。不受標準系列器件在邏輯功能上的限制。設(shè)計自由度大，利于發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造性。 （4）成本低。PLD密度高，每片高達十幾萬個門。,6.4 可編程邏輯器件(PLD),,,