第7章节半导体存储器和可编程逻辑器件课件(2220KB).pptVIP

3.3 在系统可编程逻辑器件（ISP-PLD） 在系统可编程逻辑器件，简称ISP器件，它不同于前面讲述的可编程逻辑器件PAL和GAL。对GAL编程需要专用的编程器才能将设计好的JEDEC文件下载到芯片中，完成对GAL芯片的编程。ISP器件使用户在不改动系统电路设计和硬件设置的情况下，可以重构逻辑设计，对它进行反复编程，为系统在今后进行升级、改进提供了极大的方便。ISP器件集成密度远大于GAL器件，并且工作速度很高，以Lattice公司的ISP器件为例，它有四个系列的ispLSI器件，其集成密度为数千门到25000门，工作频率高达180MHz。 我们以Lattice公司的isp1016为例来介绍ISP器件的结构和特点，使读者对ISP器件有一个总体认识。 isp1016是Lattice公司isp1000系列中的一种，其功能框图和引脚图如下图所示。 1、ISP器件组成结构与特点 isp1016的集成密度为等效2000门，共有44个引脚，默认状态为系统复位端，若要用于时钟输入，则必须通过编译器控制参数来定义。 3.3 在系统可编程逻辑器件（ISP-PLD） 3.3 在系统可编程逻辑器件（ISP-PLD） 功能框图和引脚图 （a）功能框图 （b）引脚图 3.3 在系统可编程逻辑器件（ISP-PLD） 可编程逻辑器件的一般开发过程如下图所示。 2、ISP器件开发系统 PLD器件开发流程图 3.3 在系统可编程逻辑器件（ISP-PLD） 重点及难点 ※重点：PROM、PLA、PAL、GAL的结构特点。 ※难点：在系统可编程逻辑器件（ISP-PLD） 该部分内容只作了解即可。 讨论 ? 1、怎样计算PROM结构图中的PROM的容量？ 2、PROM、PLA、PAL、GAL的结构各有什么特点？ 本节小结 1、本章的重点是用ROM（PROM）实现逻辑函 数，EPROM的读写操作；RAM的位扩展和字扩展； PLD的电路表示法，PROM、PLA、PAL、GAL的结构 特点。难点是多片RAM的字和位同时扩展。 2、本章的内容可根据教学需要作为选学内容。 本节练习 比较PLA、PAL、GAL的异同。 本节练习 　　 1、用ROM实现8位二进制数转换成BCD码。 　　2、已知ROM的阵列图如下图所示，请写出该图的 逻辑函数表达式，并说明其逻辑功能。 第2节 随机存取存储器（RAM） F 学习目的： 了解RAM的结构及工作原理 掌握RAM的字扩展和位扩展 ? 本次课知识点： RAM的结构及工作原理 RAM的字扩展和位扩展 第2节 随机存取存储器（RAM） 随机存取存储器又叫读/写存储器，它具有与ROM类似的功能。与ROM的主要区别有两点：其一，读/写方便是它最大的优点；其二，RAM一旦掉电，所存储的数据将随之丢失，所以它不适于用做需要长期保存信息的存储器。 随机存取存储器可分为静态RAM和动态RAM两类。动态RAM的集成度高、功耗小，但不如静态RAM使用方便。下面以静态RAM为例来介绍随机存取存储器的基本组成和原理。 第2节 随机存取存储器（RAM） 2.1 RAM的基本结构和工作原理 RAM的基本结构框图 与ROM一样，RAM也是由存储矩阵和地址译码器构成的。 不同的是RAM必须具有读/写控制电路，在读/写控制信号的控 制下进行读或写的操作。RAM的基本组成如下图所示。 下面通过一个存储单元的读/写操作过程，说明RAM的基本原理。 下图所示是由两个NMOS管和两个反相器组成的存储单元。 其工作原理如下： RAM的基本存储单元 2.1 RAM的基本结构和工作原理 （1）Tl和T2是门控管，由字线的状态控制它导通或截止。 （2）读/写信号由三态门控制。 （3）由于同一时间不能既进行读操作又进行写操作，所 以可以用一组数据线，在读/写信号的控制下进行读出数据或 写入数据的操作。 （4）一片RAM的存储容量是有限的，通常是用多片 RAM组成一个更大容量的存储器。 2.1 RAM的基本结构和工作原理 在数字系统或计算机中，单片存储器芯片常不能满足存储容量的要求。 下面以静态RAM2114为例来说明RAM容量的扩展方法。RAM2114的容量是1024×4位，或写成1K×4位(即1024个字，每个字长4位)。 1、RAM的位扩展 常见的RAM芯片字长有4位的、8位的、16位的和32位的不等。下图所示是用两片2114芯片连接进行位扩展的例子。 2.2 RAM