任务8.3 认识可编程逻辑器件（课件）-《电子技术基础》同步教学（人民邮电版）

任务8.1 认识存储器 任务8.3 认识可编程逻辑器件 项目8 存储器 任务8.2 认识随机存取存储器 存储器是用来存放程序和数据的，也是构成计算机系统中记忆设备的电子电路。今后必有更多更新的存储器技术不断涌现。尽快掌握存储器技术，是现代工程技术人员的必需。要求： 了 解 各类存储器的特点和应用场合，其技术指标对存储器性能的影响 熟 悉 半导体存储器的逻辑功能及使用方法可编程逻辑器件的逻辑功能及用途 掌 握 半导体存储器的结构原理，可编程逻辑器件的类型、原理及编程方式 项目导入 知识目标和技能目标 了解存储器的基本知识；了解随机存取存储器RAM的功能及结构组成；理解RAM存储单元的工作原理以及集成RAM芯片使用时的扩展方法。了解只读存储器ROM的结构组成及其工作原理；了解可编程逻辑器件的分类；熟悉可编程逻辑器件中逻辑图中的逻辑关系及表示方法。 具有正确判别集成芯片引脚功能的能力和运用实验手段正确连接集成运放各种运算电路的基本技能，具有对工程实际的集成电路的进行读图和识图的能力。 提出问题 你了解ROM的结构组成和功能吗？ROM包括哪些类型？ROM的存储单元有什么特点？可编程逻辑器件根据阵列和输出结构的不同可分为哪几种？ 任务8.3 认识可编程逻辑器件 特点 可编程逻辑器件 英文全称为：programmable logic device 即 PLD。PLD是做为一种通用集成电路产生的，他的逻辑功能按照用户对器件编程来确定。一般的PLD的集成度很高，足以满足设计一般的数字系统的需要。 可编程逻辑器件 特点 只读存储器ROM正常工作时可重复读取所存储的信息代码，但是不能改写存储的信息代码。ROM中存储的数据能够永久保持，不会因断电而消失。 只读存储器ROM 只读存储器ROM的器件按制造工艺可分为二极管、双极型和MOS型三种；按存储内容存入方式的不同可分为固定和可编程两种。 8.3.1 ROM的结构组成和功能 A0~An－1为地址寄存器的n根输入线，按二进制代码进行编码，称为地址码。地址译码器的功能是根据输入的地址代码，从n条地址线中选择一条字线，以确定与该字母地址相对应的一组存储单元的位置。 通过地址译码器译出相应地址码的字线为W0~Wm-1共计m根，字线的下标对应地址译码器输出的十进制数，字线与地址码的关系是m=2n。 存储矩阵：是ROM的核心部件和主体，内部含有大量的存储单元电路。存储矩阵中的数据和指令都是用一定位数的二进制数表示的。存储器中存储1位二值代码（0或1）的点称为存储单元，存储器中总存储单元数即为ROM的存储容量。 读写/控制电路：也称为输出缓冲器，是为了增加ROM的带负载能力，同时提供三态控制，将被选中的M位数据输出至位上，以便和系统的总线相连。 2. 工作原理 只读存储器ROM存入数据的过程称为“编程”。早期制造的ROM存储单元是利用其内部熔丝是否被烧断或内部二极管是否永久击穿来写入数据的。 字线 位线 写“0”：烧断熔丝 写“1”：不烧断熔丝 一次性编程 字线 位线 出厂时全部写“0” 写“1”：二极管永久击穿 只能写入一次，使其应用受到很大限制。 与门阵列及其地址码输入端。 或门阵列及其输出缓冲端。 四条字线 四条位线 1 W0＝A1A0 W1＝A1A0 W2＝A1A0 W3＝A1A0 0 D0＝W0＋W2 D1＝W1＋W2＋W3 D2＝W0＋W2＋W3 D3＝W1＋W3 ROM中信息存储的是0还是1通常设计和制造时就确定好了。 ROM输出信号真值表 A1 A0 D3 D2 D1 D0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 从存储器角度看，A1、A0是地址码，D3D2D1D0是数据。地址编号00中存放的数据是1110；地址编号01中存放的数据是0111；地址编号10中存放的是1010；地址编号11中存放的是0101。 从函数发生器角度看，A1A0是两个输入变量，D3D2D1D0是4个输出函数。当变量A1A0取值为00时，函数D3D2D1D0＝1110；当变量A1A0取值01时，函数D3D2D1D0＝0111；当变量……。 ROM输出信号真值表 A1 A0 D3 D2 D1 D0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 从译码编码角度看， “与”门阵列先对输入的二进制代码A1A0进行译码，得到4个输出信号W0、W1、W2、W3，再由“或”门阵列对W0～W34个信号进行编码，得到相应地址编号存入存储单元中。其中W0的编码是0101；W1的编码是1010；W2的编码是0111；W3的编码是1110。 ROM输出信号