存储器和可编程逻辑器件第七章 存储器和可编程逻辑器件
1,随机存取存储器 (RAM)
RAM的特点和主要参数。
2,只读存储器 (ROM)
二极管或门,ROM的类型、特点及 ROM的阵列示意图，用 ROM实现组合逻辑函数。
3,可编程逻辑器件（ PLD）
可编逻辑阵列 (PLA)，可编阵列逻辑 (PAL)。
随机存取存储器
(RAM－ Random Access Memory)
,存取,指将信息写入存储器和从存储器中将所存信息读出来。
它可以写入数据和读出数据。当电源切断时，信息将会丢失，是易失性存储器。
计算机内存就是一种随机存取存储器 (RAM)。
只读存储器
（ ROM－ Read Only Memory）
只读存储器 ( ROM )在正常工作时，只能读出信息，而不能写入信息。 ROM的信息是制造时或用专门的写入装置写入的，具有不易失性，断电后 ROM中存储的信息不会丢失。
ROM存入数据的过程称为对 ROM的“编程”。根据编程方式的不同，可将 ROM分为三类：内容固定的、一次性编程的和可多次编程的 ROM。
可编程只读存储器（ PROM－ Programmable ROM）
可由用户进行一次性编程。
可擦可编程只读存储器（ EPROM－ Erasable
Programmable ROM）可以多次擦除和改写。
只读存储器
只读存储器同样由三部分组成
：地址译码器、存储单元矩阵和输出电路。
存储矩阵包含了大量的存储单元组成，每个存储单元存放一位二值数据。
按“字”存放、读取数据，每个“字”由若干个存储单元组成，即包含若干“位”。字的位数称为字长。
每个“字”编上一个“地址”
，每个“地址”唯一选中一个
“字”，实现随机读取。
存储器的容量 ＝ 字数 × 位数字线
＝ 2n× m ＝ 23× 4
位线二极管或门电路
ROM的存储单元由二极管、双极型三极管或 MOS管构成。
ROM的存储矩阵由一组或门组成，称为或门阵列，
如图所示为一个二极管或门。
B
C F
A
B
A
UCC
F
C
CBAF CBAF
CMOS电路如图所示，则 F1,F2,F3的逻辑状态依次为 。
A,F1 = 1,F2 = 0,F3 = 0
B,F1 = 0,F2 = 1,F3 = 1
C,F1 = 1,F2 = 0,F3 = 1
二极管 ROM矩阵地址译码器或 门阵 列
m 字输出存储单元矩阵地址输入
n 2n与 门阵 列对应每一个地址，只有一根字线为高电位，有二极管相连的位线输出为 1，无二极管相连的位线输出为 0。 这样，
4根位线上得到 4位的数据输出。
00?AB
4321 DDDD 1010
上图为 ROM阵列结构示意图，
每条字线与位线的交叉处就是一个存储单元，交叉处接有二极管相当于该存储单元存 1，交叉处不接二极管相当于该存储单元 存 0。
地 址 数 据
A B D1 D2 D3 D4
0 0 1 0 1 0
0 1 0 1 0 0
1 0 1 1 0 1
1 1 1 0 1 1
W3
W2
W1
W0
D1 D2 D3 D4
地 址 数 据
A B D1 D2 D3 D4
0 0 1 0 1 0
0 1 0 1 0 0
1 0 1 1 0 1
1 1 1 0 1 1
3201 mmmABBABAD
212 mmBABAD
303 mmABBAD
324 mmABBAD
若将输入地址视为一组输入逻辑变量，数据输出端每条位线的输出就是一个输入逻辑变量的组合逻辑函数。
W3
W2
W1
W0
D1 D2 D3 D4
地址译码器由一组与门组成，称为与门阵列。
1
1
B
A
W0 W1 W2 W3
D1
D2
D3
D4
与门阵列或门阵列
BA?
10．在图示的 ROM中，其输出 F的表达式为 F =
________。
A,B,C．BA? BA?
w0 w1 w2 w3
或阵列
√
CABBCACBA
在图 2.9所示的 ROM中，其输出 F的表达式为 F = ________。
A．
B,A B CCBACBA
C,A B CCBACAB
w0w1w2w3 或阵列w4w5w6w7
√
1．用一个 ROM实现如下两个函数：
DCBAACDCABF1
CBCDAF2 w
0w1w2w3w4w5w6w7w8w9w10w11
或阵列
w12w13w14w15
7.3 可编程逻辑器件可编程逻辑器件（ PLD－ Programmable Logic Device）
按编程方式分为掩模编程：由生产厂家采用掩模工艺专门为用户制作。
现场编程：用户可以在工作现场进行编程，实现所需要的逻辑功能。
按最简与或表达式编程的器件叫做可编程逻辑阵列（
PLA－ Programmable Logic Array）,它的与阵和或阵都是可编程的。
PROM,EPROM,E2PROM属于用户编程的逻辑器件。
特点：与阵（地址译码器）是不可编程的，或阵（存储矩阵）是可编程的，也就是说,ROM是按最小项表达式编程的。
1
1
A
B
P1 P2
F1
与阵或阵
F2
BAP1
BAP2
BABAPPF 211
BAPF 12
按最简与或表达式编程的器件叫做可编程逻辑阵列（
PLA）,它的与阵和或阵都是可编程的。
用一个 PLA实现如下两个函数：
EFFEDBCDBCBAF1
EFBDBCFBAF2
P1 P2 P3 P4 P5
或阵与阵
与阵可编而或阵不可编的器件叫做可编程阵列逻辑
（ PAL－ Programmable
Array Logic ）。
1,随机存取存储器 (RAM)
RAM的特点和主要参数。
2,只读存储器 (ROM)
二极管或门,ROM的类型、特点及 ROM的阵列示意图，用 ROM实现组合逻辑函数。
3,可编程逻辑器件（ PLD）
可编逻辑阵列 (PLA)，可编阵列逻辑 (PAL)。
随机存取存储器
(RAM－ Random Access Memory)
,存取,指将信息写入存储器和从存储器中将所存信息读出来。
它可以写入数据和读出数据。当电源切断时，信息将会丢失，是易失性存储器。
计算机内存就是一种随机存取存储器 (RAM)。
只读存储器
（ ROM－ Read Only Memory）
只读存储器 ( ROM )在正常工作时，只能读出信息，而不能写入信息。 ROM的信息是制造时或用专门的写入装置写入的，具有不易失性，断电后 ROM中存储的信息不会丢失。
ROM存入数据的过程称为对 ROM的“编程”。根据编程方式的不同，可将 ROM分为三类：内容固定的、一次性编程的和可多次编程的 ROM。
可编程只读存储器（ PROM－ Programmable ROM）
可由用户进行一次性编程。
可擦可编程只读存储器（ EPROM－ Erasable
Programmable ROM）可以多次擦除和改写。
只读存储器
只读存储器同样由三部分组成
：地址译码器、存储单元矩阵和输出电路。
存储矩阵包含了大量的存储单元组成，每个存储单元存放一位二值数据。
按“字”存放、读取数据，每个“字”由若干个存储单元组成，即包含若干“位”。字的位数称为字长。
每个“字”编上一个“地址”
，每个“地址”唯一选中一个
“字”，实现随机读取。
存储器的容量 ＝ 字数 × 位数字线
＝ 2n× m ＝ 23× 4
位线二极管或门电路
ROM的存储单元由二极管、双极型三极管或 MOS管构成。
ROM的存储矩阵由一组或门组成，称为或门阵列，
如图所示为一个二极管或门。
B
C F
A
B
A
UCC
F
C
CBAF CBAF
CMOS电路如图所示，则 F1,F2,F3的逻辑状态依次为 。
A,F1 = 1,F2 = 0,F3 = 0
B,F1 = 0,F2 = 1,F3 = 1
C,F1 = 1,F2 = 0,F3 = 1
二极管 ROM矩阵地址译码器或 门阵 列
m 字输出存储单元矩阵地址输入
n 2n与 门阵 列对应每一个地址，只有一根字线为高电位，有二极管相连的位线输出为 1，无二极管相连的位线输出为 0。 这样，
4根位线上得到 4位的数据输出。
00?AB
4321 DDDD 1010
上图为 ROM阵列结构示意图，
每条字线与位线的交叉处就是一个存储单元，交叉处接有二极管相当于该存储单元存 1，交叉处不接二极管相当于该存储单元 存 0。
地 址 数 据
A B D1 D2 D3 D4
0 0 1 0 1 0
0 1 0 1 0 0
1 0 1 1 0 1
1 1 1 0 1 1
W3
W2
W1
W0
D1 D2 D3 D4
地 址 数 据
A B D1 D2 D3 D4
0 0 1 0 1 0
0 1 0 1 0 0
1 0 1 1 0 1
1 1 1 0 1 1
3201 mmmABBABAD
212 mmBABAD
303 mmABBAD
324 mmABBAD
若将输入地址视为一组输入逻辑变量，数据输出端每条位线的输出就是一个输入逻辑变量的组合逻辑函数。
W3
W2
W1
W0
D1 D2 D3 D4
地址译码器由一组与门组成，称为与门阵列。
1
1
B
A
W0 W1 W2 W3
D1
D2
D3
D4
与门阵列或门阵列
BA?
10．在图示的 ROM中，其输出 F的表达式为 F =
________。
A,B,C．BA? BA?
w0 w1 w2 w3
或阵列
√
CABBCACBA
在图 2.9所示的 ROM中，其输出 F的表达式为 F = ________。
A．
B,A B CCBACBA
C,A B CCBACAB
w0w1w2w3 或阵列w4w5w6w7
√
1．用一个 ROM实现如下两个函数：
DCBAACDCABF1
CBCDAF2 w
0w1w2w3w4w5w6w7w8w9w10w11
或阵列
w12w13w14w15
7.3 可编程逻辑器件可编程逻辑器件（ PLD－ Programmable Logic Device）
按编程方式分为掩模编程：由生产厂家采用掩模工艺专门为用户制作。
现场编程：用户可以在工作现场进行编程，实现所需要的逻辑功能。
按最简与或表达式编程的器件叫做可编程逻辑阵列（
PLA－ Programmable Logic Array）,它的与阵和或阵都是可编程的。
PROM,EPROM,E2PROM属于用户编程的逻辑器件。
特点：与阵（地址译码器）是不可编程的，或阵（存储矩阵）是可编程的，也就是说,ROM是按最小项表达式编程的。
1
1
A
B
P1 P2
F1
与阵或阵
F2
BAP1
BAP2
BABAPPF 211
BAPF 12
按最简与或表达式编程的器件叫做可编程逻辑阵列（
PLA）,它的与阵和或阵都是可编程的。
用一个 PLA实现如下两个函数：
EFFEDBCDBCBAF1
EFBDBCFBAF2
P1 P2 P3 P4 P5
或阵与阵
与阵可编而或阵不可编的器件叫做可编程阵列逻辑
（ PAL－ Programmable
Array Logic ）。
