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1、概 述,只讀存儲(chǔ)器ROM,隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM,可編程邏輯器件PLD,第六章 LSI存儲(chǔ)器與可編程邏輯器件,一類(lèi)是通用型的大規(guī)模集成電路，它們已被定型為標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的器件，如存儲(chǔ)器、微處理器、單片計(jì)算機(jī)等。 另一類(lèi)是專(zhuān)用型的大規(guī)模集成電路(ASIC)，是針對(duì)某種設(shè)備或某種特殊用途而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)。,存儲(chǔ)器是數(shù)字系統(tǒng)中存儲(chǔ)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(jì)算處理的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器的核心部分是存儲(chǔ)體，由若干個(gè)存儲(chǔ)單元組成 。,位 、 字長(zhǎng)、地址 存儲(chǔ)容量 N M（字?jǐn)?shù) 字長(zhǎng)）,從應(yīng)用的角度上，LSI分為兩大類(lèi)：,6.1 概 述,1. ROM的結(jié)構(gòu),基本特點(diǎn)是在工作過(guò)程中
2、只能讀出而不能寫(xiě)入數(shù)據(jù)； 即使斷電，已存的信息也不會(huì)丟失 。,6.2 只讀存儲(chǔ)器ROM,不僅用來(lái)存儲(chǔ)信息，而且能實(shí)現(xiàn)任意組合邏輯函數(shù)。,從存儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)該函數(shù)。具體地說(shuō)，以真值表中變量取值組合為存儲(chǔ)單元的地址，把對(duì)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(chǔ)器”和“與或邏輯網(wǎng)絡(luò)”兩個(gè)角度來(lái)理解。,ROM在組合邏輯設(shè)計(jì)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(xiàng)，即實(shí)現(xiàn)了邏輯變量的“與”運(yùn)算。而ROM中的存儲(chǔ)矩陣實(shí)現(xiàn)了最
3、小項(xiàng)的“或”運(yùn)算，即形成各個(gè)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(xiàng)表達(dá)式,例 1 用ROM實(shí)現(xiàn)四位二進(jìn)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(shí)現(xiàn)字符發(fā)生器,,以75字符發(fā)生器存儲(chǔ)字符為例,1. RAM的結(jié)構(gòu),基本特點(diǎn)是能夠隨時(shí)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(jī)存取存儲(chǔ)器RAM,地址譯碼器用于實(shí)現(xiàn)對(duì)RAM存儲(chǔ)矩陣中
4、字單元的選擇，多采用雙譯碼結(jié)構(gòu)。,,存儲(chǔ)器禁止讀/寫(xiě)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(xiě)操作,位擴(kuò)展方式,2. RAM容量的擴(kuò)展,例: 將8片10241位的RAM接成一個(gè)10248位RAM,,需將8片RAM并聯(lián)起來(lái)。具體來(lái)說(shuō)，將8片的所有地址線、讀/寫(xiě)控制線、片選信號(hào)線分別并聯(lián)在一起，而每一片的I/O端分別作為整個(gè)RAM輸入/輸出數(shù)據(jù)端的一位。總的存儲(chǔ)容量為每一片存儲(chǔ)容量的八倍。,,字?jǐn)U展方式,2. RAM容量的擴(kuò)展,字?jǐn)U展通常是利用外加譯碼器控制存儲(chǔ)芯片的片選信號(hào)端來(lái)實(shí)現(xiàn) 。,,例如，用單片2568位RAM，構(gòu)成10248位RAM,,PLD特點(diǎn)： （1） 集成度高、功能強(qiáng)。用很少的器件完成很強(qiáng)的功能。 （2）系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(lài)廠家；也不必像用SSI或MSI器件設(shè)計(jì)系統(tǒng)那樣進(jìn)行復(fù)雜的接線和調(diào)試，大大縮短了開(kāi)發(fā)周期。 （3）設(shè)計(jì)靈活。不受標(biāo)準(zhǔn)系列器件在邏輯功能上的限制。設(shè)計(jì)自由度大，利于發(fā)揮設(shè)計(jì)者的創(chuàng)造性。 （4）成本低。PLD密度高，每片高達(dá)十幾萬(wàn)個(gè)門(mén)。,6.4 可編程邏輯器件(PLD),,,
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