存储器和可编程逻辑器件简介课件.pptVIP

記憶體和可編程邏輯器件簡介2025-3-21*8.1.2只讀記憶體（ROM）1.固定ROM只讀記憶體所存儲的內容一般是固定不變的，正常工作時只能讀數，不能寫入，並且在斷電後不丟失其中存儲的內容，故稱為只讀記憶體。ROM組成：地址解碼器存儲矩陣輸出電路圖8-4ROM結構方框圖2025-3-21*地址解碼器有n個輸入端，有2n個輸出資訊，每個輸出資訊對應一個資訊單元，而每個單元存放一個字，共有2n個字（W0、W1、…W2n-1稱為字線）。每個字有m位，每位對應從D0、D1、…Dm-1輸出（稱為位線）。記憶體的容量是2n×m(字線×位線)。ROM中的存儲體可以由二極體、三極管和MOS管來實現。2025-3-21*圖8-5二極體ROM圖8-6字的讀出方法在對應的存儲單元記憶體入的是1還是0，是由接入或不接入相應的二極體來決定的。2025-3-21*存儲矩陣為了便於表達和設計，通常將圖8-5簡化如圖8-7所示。圖8-74×4ROM陣列圖有存儲單元地址解碼器圖8-5二極體ROM2025-3-21*在編程前，存儲矩陣中的全部存儲單元的熔絲都是連通的，即每個單元存儲的都是1。用戶可根據需要，借助一定的編程工具，將某些存儲單元上的熔絲用大電流燒斷，該單元存儲的內容就變為0，此過程稱為編程。熔絲燒斷後不能再接上，故PROM只能進行一次編程。2．可編程只讀記憶體（PROM）圖8-8PROM的可編程存儲單元2025-3-21*3．可擦可編程ROM（EPROM）最早出現的是用紫外線照射擦除的EPROM。浮置柵MOS管（簡稱FAMOS管）的柵極被SiO2絕緣層隔離，呈浮置狀態，故稱浮置柵。當浮置柵帶負電荷時，FAMOS管處於導通狀態，源極－漏極可看成短路，所存資訊是0。若浮置柵上不帶有電荷，則FAMOS管截止，源極－漏極間可視為開路，所存資訊是1。2025-3-21*圖8-９浮置柵EPROM(a)浮置柵MOS管的結構(b)EPROM存儲單元帶負電-導通-存0不帶電-截止-存12025-3-21*浮置柵EPROM出廠時，所有存儲單元的FAMOS管浮置柵都不帶電荷，FAMOS管處於截止狀態。寫入資訊時，在對應單元的漏極與襯底之間加足夠高的反向電壓，使漏極與襯底之間的PN結產生擊穿，雪崩擊穿產生的高能電子堆積在浮置柵上，使FAMOS管導通。當去掉外加反向電壓後，由於浮置柵上的電子沒有放電回路能長期保存下來，在的環境溫度下，７０％以上的電荷能保存１０年以上。如果用紫外線照射FAMOS管１０～３０分鐘，浮置柵上積累的電子形成光電流而泄放，使導電溝道消失，FAMOS管又恢復為截止狀態。為便於擦除，晶片的封裝外殼裝有透明的石英蓋板。2025-3-21*8.1.3記憶體的應用2．EPROM的應用程式記憶體、碼制轉換、字元發生器、波形發生器等。例：八種波形發生器電路。將一個週期的三角波等分為256份，取得每一點的函數值並按八位二進位進行編碼，產生256位元組的數據。用同樣的方法還可得到鋸齒波、正弦波、階梯波等不同的八種波形的數據，並將這八組數據共2048個位元組寫入2716當中。2025-3-21*圖8-13八種波形發生器電路圖波形選擇開關256進制計數器存八種波形的數據經8位DAC轉換成模擬電壓。2025-3-21*S3S2S1波形A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0000正弦波000H～0FFH001鋸齒波100H～1FFH010三角波200H～2FFH┇┇┇111階梯波700H～7FFH表8-2八種波形及記憶體地址空間分配情況S1、S2和S3：波形選擇開關。兩個16進制計數器在CP脈衝的作用下，從00H～FFH不斷作週期性的計數，則相應波形的編碼數據便依次出現在數據線D0～D7上，經D/A轉換後便可在輸出端得到相應波形的模擬電壓輸出波形。2025-3-21*圖8-14三角波細分圖下麵以三角波為例說明其實現方法。三角波如圖8-14所示，在圖中取256個值來代表波形的變化情況。在水準方向的