单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,西安电子科技大学,国家级精品课程数字电路与系统设计,第九章 存储器和可编程逻辑器件,本章主要内容,半导体存储器,随机存取存储器,存储器容量的扩展,可编程逻辑器件,现场可编程逻辑阵列,(FPLA),可编程阵列逻辑（,PAL,）,只读存储器,1.,只读存储器（,ROM,）,ROM,的存储结构,9.1,半导体存储器,存储容量,=,字,X,位,字,=2,n,n-,地址线数,地,址,输,入,线,数据输出线,(,位,),存储器容量,=32KX8,地址线数,=15,二极管,ROM,的结构图,地址,数据,A,1,A,0,D,3,D,2,D,1,D,0,0,0,1,0,0,1,0,1,0,1,1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,0,1,0,1,W,0,W,1,W,2,W,3,ROM,的数据表,D,3,=W,0,+W,2,D,2,=W,1,+W,2,+W,3,D,1,=W,1,+W,2,D,0,=W,0,+W,1,+W,3,地址,数据,A,1,A,0,D,3,D,2,D,1,D,0,0,0,1,0,0,1,0,1,0,1,1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,0,1,0,1,W,0,W,1,W,2,W,3,D,3,=A,1,A,0,+A,1,A,0,D,2,=A,1,A,0,+A,1,A,0,+A,1,A,0,D,1,=A,1,A,0,+A,1,A,0,D,0,=A,1,A,0,+A,1,A,0,+,A,1,A,0,只读存储器（,ROM,）阵列图,ROM,的阵列框图,ROM,的阵列框图,ROM,的阵列图,只读存储器（,ROM,）阵列图,D,3,=A,1,A,0,+A,1,A,0,D,2,=A,1,A,0,+A,1,A,0,+A,1,A,0,D,1,=A,1,A,0,+A,1,A,0,D,0,=A,1,A,0,+A,1,A,0,+,A,1,A,0,(1),数据存储,(2),存储函数、曲线关系表等,(3),用,ROM,实现组合逻辑函数,只读存储器（,ROM,）的应用,地址,数据,A,1,A,0,D,3,D,2,D,1,D,0,0,0,1,0,0,1,0,1,0,1,1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,0,1,0,1,W,0,W,1,W,2,W,3,D,3,(A,1,A,0,)=(0,2),D,2,(A,1,A,0,),=(1,2,3),D,1,(A,1,A,0,),=(1,2),D,0,(A,1,A,0,),=(0,1,3),输入 输出,D,3,(A,1,A,0,)=(0,2),D,2,(A,1,A,0,),=(1,2,3),D,1,(A,1,A,0,),=(1,2),D,0,(A,1,A,0,),=(0,1,3),用,ROM,实现组合逻辑函数,地址,数据,A,1,A,0,D,3,D,2,D,1,D,0,0,0,1,0,0,1,0,1,0,1,1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,0,1,0,1,W,0,W,1,W,2,W,3,输入 输出,例：用,ROM,实现二进制码转换为格雷码。,G,3,=m,（,8,9,10,11,12,13,14,15,）,G,2,=m,（,4,5,6,7,8,9,10,11,）,G,1,=m,（,2,3,4,5,10,11,12,13,）,G,0,=m,（,1,2,5,6,9,10,13,14,）,字,二进制码,格雷码,B,3,B,2,B,1,B,0,G,3,G,2,G,1,G,0,W,0,W,1,W,3,W,2,W,4,W,5,W,6,W,7,W,8,W,9,W,10,W,11,W,12,W,13,W,14,W,15,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,1,0,1,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,0,1,0,0,0,1,1,0,1,0,1,0,1,1,1,1,1,0,0,1,0,1,1,1,1,0,1,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,1,1,0,0,0,0,1,1,1,0,1,0,1,0,1,1,1,1,0,1,1,1,1,1,0,1,0,0,1,0,1,0,1,0,1,1,0,1,1,1,1,0,1,0,0,1,1,1,1,1,0,0,0,二进制码转换为格雷码的阵列图,逻辑符号图,G,3,=m,（,8,9,10,11,12,13,14,15,）,G,2,=m,（,4,5,6,7,8,9,10,11,）,G,1,=m,（,2,3,4,5,10,11,12,13,）,G,0,=m,（,1,2,5,6,9,10,13,14,）,ROM,的分类,PROM,(programmable read-only memory),可编程,ROM,用专门的编程器写入数据一次，一次性使用。,EPROM,（,erasable programmable read-only memory,）,可察除,ROM,用编程器写入数据，可重复使用。察除时用紫外线照射。,EEPROM,(,E,2,PROM,-electrically erasable programmable ROM,）,电可察除,ROM,在芯片上有一专用电压端，当给它加上要求的电压后，就可写入新的数据，可重复使用。,2.,随机存取存储器（,RAM,）,随机存储器,SRAM,的基本结构,3.,存储器容量的扩展,(1),位,(,数据位,),的扩展,(2),字,(,地址数,),的扩展,9.2,可编程逻辑器件,1.,低密度可编程逻辑器件,(,PLD),的结构特点,内部结构图,简化,阵列,结构图,最简,阵列,结构图,2.,可编程逻辑器件,(PLD),的阵列结构图,PROM,的,结构特点,现场可编程逻辑阵列,FPLA,结构,特点,PAL,和,GAL,结构,例：,用,FPLA,实现下列多输出函数。,现场可编程逻辑阵列（,FPLA,）,的应用,AB,CD,00 01 11 10,00,01,11,10,y,AB,CD,00 01 11 10,00,01,11,10,w,AB,CD,00 01 11 10,00,01,11,10,x,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,P1,P2,P3,P1,P4,P5,P6,P2,P7,P8,FPLA,实现阵列图,A,B,C,D,w,x,y,P1,P2,P8,例,:,用,FPLA,实现四位二进制码转换为格雷码的代码转换阵列图。,G,3,=B,3,G,2,=B,3,B,2,+B,3,B,2,G,1,=B,2,B,1,+B,2,B,1,G,0,=B,1,B,0,+B,1,B,0,字,二进制码,格雷码,B,3,B,2,B,1,B,0,G,3,G,2,G,1,G,0,W,0,W,1,W,3,W,2,W,4,W,5,W,6,W,7,W,8,W,9,W,10,W,11,W,12,W,13,W,14,W,15,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,1,0,1,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,1,0,1,0,0,0,1,1,0,1,0,1,0,1,1,1,1,1,0,0,1,0,1,1,1,1,0,1,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,1,1,0,0,0,0,1,1,1,0,1,0,1,0,1,1,1,1,0,1,1,1,1,1,0,1,0,0,1,0,1,0,1,0,1,1,0,1,1,1,1,0,1,0,0,1,1,1,1,1,0,0,0,FPLA,的实现阵列图,G,3,=B,3,G,2,=B,3,B,2,+B,3,B,2,G,1,=B,2,B,1,+B,2,B,1,G,0,=B,1,B,0,+B,1,B,0,例,:,分析图所示时序逻辑电路。,(1),写出激励方程,J,1,、,K,1,、,J,2,、,K,2,、,次态方程,Q,1,n+1,、,Q,2,n+1,和输出,Z,；,(2),列出该电路的状态表、,画出状态图,;,(3),指出电路的功能。,FPLA,电路的分析,J,1,=K,1,=1 J,2,=K,2,=XQ,1,(1),写激励、次态和输出函数,X,Q,2,Q,1,Q,2,n+1,Q,1,n+1,/Z,00,01,11,10,0,1,01/0,10/0,00/1,11/0,11/1,00/0,10/0,01/0,00,01,10,11,1/0,1/0,1/1,1/0,0/0,0/0,0/1,0/0,(2),列出该电路的状态表、画出状态图,00,01,10,11,1/0,1/0,1/1,1/0,0/0,0/0,0/1,0/0,同步模,4,可逆计数器。,X=0,时，实现模,4,加,1,计数器。,X=1,时，实现模,4,减,1,计数器。,Z,为进位,/,借位标志,(3),指出电路的功能,