第二节只诶存储景(ROM ROM:是存储固定信息的存储器,使用时只能读出所存 的信息而不能写入数据。 、ROM分类: 1、固定ROM(掩膜ROM) 用户专用ROM,用户将程序代码交给心C生产商,生产 商在芯片制造过程中将用户程序代码固化在C的ROM中 用户在使用过程只能读出不能写入。 适合于大批量生产使用,性价比高。 2、可编程RoM(PRoM) PROM所存的数据,由用户自己根据要求写入。但是 只能写一次,不允许第二次改写。 适合于小批量试产使用,有保密位,可以加密。价格 较高
ROM:是存储固定信息的存储器，使用时只能读出所存 的信息而不能写入数据。 一、ROM分类： 1、固定ROM(掩膜ROM): 用户专用ROM,用户将程序代码交给IC生产商，生产 商在芯片制造过程中将用户程序代码固化在IC的ROM中， 用户在使用过程只能读出不能写入。 2、可编程ROM(PROM) PROM所存的数据，由用户自己根据要求写入。但是 只能写一次，不允许第二次改写。 适合于小批量试产使用，有保密位，可以加密。价格 较高。 适合于大批量生产使用，性价比高
3、可檫除,可编程ROM( EPROMX程序调试期间使用) EPROM:用紫外光可以擦除ROM中全部信息。擦除时间几分钟, 然后用专用编程器进行编程写入。 EEPR○M:电擦除R○M,直接在编程器上用电压信号进行擦除。重 新写入和擦除同步进行。擦除时间为20ms EAPROM:直接在系统中擦除和改写,可以擦除全部内容,也可以 只擦除部分字节。正常使用只能读出不能写入。 只读存储器ROM中的数据可以存储5~20年而不丟失。 、ROM工作原理 1、ROM结构 W1MAyR红 由三部分组成 码 驱字X位 ☆地址译码器 输_^MM ☆存储矩阵 入 字线 ☆读出放大,选择电路 B0BB位线 当地址译码器选中某一个字线后, 读写 读出放大 该字线的若干位同时读出。 控制 选择电路 ☆12位地址212=4096字XN位(N=8、16、32)打↓
3、可檫除，可编程ROM（EPROM)(程序调试期间使用） EPROM:用紫外光可以擦除ROM中全部信息。擦除时间几分钟， 然后用专用编程器进行编程写入。 EEPROM:电擦除ROM，直接在编程器上用电压信号进行擦除。重 新写入和擦除同步进行。擦除时间为20ms。 EAPROM:直接在系统中擦除和改写，可以擦除全部内容，也可以 只擦除部分字节。正常使用只能读出不能写入。 只读存储器ROM中的数据可以存储5~20年而不丢失。 二、ROM工作原理 1、ROM结构 译 码 驱 动 MXN矩阵 字X位 读出放大， 选择电路 A1 A2 An W0 W1 WM-1 B0 B1 BN-1 字线 位线 由三部分组成： ☆ 地址译码器 ☆ 存储矩阵 ☆ 读出放大，选择电路 当地址译码器选中某一个字线后， 该字线的若干位同时读出。 2 12＝4096字XN位（N=8、16、32） 地 址 码 输 入 ☆ 12位地址 读写 控制
例:固定PRoM CC 分析已存入数据的固定 ROM电路。(二极管作 存储单元) ☆地址译码器 Wo=A1 Ao W=A1Ao 地址译码 0 器位 地址译码器是一个与门 阵列,每一个字线对应一个 对财字线线 最小项,且是全部最小顷项。 存储单元 存储单元 输出缓冲 2 D3=W3+M=A Ao+ A1Ao D2=W3+m2+Wo=AA+ A, Ao+ A1 Ao D=W3+W2+M=AA+A, Ao+A1A Do=M2+Wo=A Ao+ A1Ao EN 存储单元是一个或门阵列,每一个位线 是将所对应的与项相加,是最小项之和。 4≯會
1 1 输 出 缓 冲 VCC A1 A0 D1 D3 D2 D0 VCC 例：固定PROM 地 址 译 码 器 EN W0 W1 W2 W3 存 储 单 元 字线 分析已存入数据的固定 ROM电路。（二极管作 存储单元） ☆ 地址译码器 1 0 W0 = A A 0 1 W1 = A A 0 W2 = A1 A W3 = A1 A0 ☆ 存储单元 0 1 D3 =W3 +W1 = A1 A0 + A A 0 1 0 D2 =W3 +W2 +W0 = A1 A0 + A1 A + A A 0 0 1 D1 =W3 +W2 +W1 = A1 A0 + A1 A + A A 0 1 0 D0 =W2 +W0 = A1 A + A A 地址译码器是一个与门 阵列，每一个字线对应一个 最小项，且是全部最小项。 存储单元是一个或门阵列，每一个位线 是将所对应的与项相加，是最小项之和。 位 线
☆地址译哭字线和友 储矩阵(位 只有W对 D,=w+w 有0为0,全1为1。1其余为 0线为0 D2=M,+W2+Wo=AA+ A Ao+Al ac D1=W3+W2+W=A4+A1A+A1A003 D=W+W=A, Ao+ AlAc 0 地址译码器 AA D, D2 D, Do 00 020 01 有1为1,全0为0 10 输出缓冲 2 11 单元 to iMto 字线W和位线D的每个交叉点都是 个存储单元。交叉点接二极管 时相当于存1,没有接二极管相当 于存0。交叉点的数目就是存储单存储容量=字数X位数=4X4 元数。交叉点还可以接三极管、MoS管等。 4≯會
1 1 输 出 缓 冲 VCC A1 A0 D1 D3 D2 D0 地 址 译 码 器 存 储 单 元 W0 W1 W2 W3 ☆ 地址译码器（字线）和存 储矩阵（位线）之间的关系。 0 1 0 D0 =W2 +W0 = A1 A + A A 0 0 1 D1 =W3 +W2 +W1 = A1 A0 + A1 A + A A 0 1 0 D2 =W3 +W2 +W0 = A1 A0 + A1 A + A A 0 1 D3 =W3 +W1 = A1 A0 + A A A1 A0 D3 D2 D1 D0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 字线W和位线D的每个交叉点都是 一个存储单元。交叉点接二极管 时相当于存1，没有接二极管相当 于存0。交叉点的数目就是存储单 元数。 存储容量＝字数X位数＝4X4 交叉点还可以接三极管、MOS管等。 只有W0为 1其余为字 0 线为0 1 1 0 有0为0，全1为1。 有1为1，全0为0
★PROM方框图: A 与阵列是输入 地址与阵列变量的全部最B 小项。不可编B 程 与项相 加,可 编程 或阵列[位线 DDDD ★PROM通用阵列图表示法:例:用二极管作存储单 将字线和位线画成相互垂直元的固定RON 的一个阵列,字线和位线的AAD3D2D,D 每一个交叉点对应一个存储|000101 单元,在交叉点上画一个011010 “点”,表示该单元存“1,10011111 否则表示该单元存“0”。 111110 回阿阿阿阿回回回回回回阿啊仆》會
★ PROM通用阵列图表示法： 将字线和位线画成相互垂直 的一个阵列，字线和位线的 每一个交叉点对应一个存储 单 元 ， 在交叉点上画一个 “点” ，表示该单元存“1” ， 否则表示该单元存“0” 。 A B A B W0 W1 W2 W3 ★ PROM方框图： 地址码 与阵列 字 线 或阵列 位线 与阵列是输入 变量的全部最 小项。不可编 程。 与项相 加，可 编程 A1 A0 D3 D2 D1 D0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 D0 D1 D2 D3 例：用二极管作存储单 元的固定ROM
PROM应用举例例:用ROM实现4位二进制到格 1、代码转换 雷码的转换。 ABCDWXY 0000000 ④列状态转换真值表 000100②由真值表写出最小项之和表达式 010001 00:1000W=n(8-15) 000110X=m(4-11) 00001 010 Y=m(2~5、10-13) 1110100 000 10。1z=zm(1~2、5-6、9~10、13~14) 100 0根据最小项画出与、或点阵图 10 001 次先画地址译码器,四变量,八输 00 010 入,十六个最小项,8X16阵列。 0 次再画或阵列,只有四输出,每个输 1110 00 出按最小项加表示。共4X16阵列。 000
三、PROM应用举例 1、代码转换 例：用ROM实现4位二进制到格 雷码的转换。 A B C D W X Y Z 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 ① 列状态转换真值表： ② 由真值表写出最小项之和表达式。 W=∑m(8~15） X=∑m(4~11） Y=∑m(2~5、10~13） Z=∑m(1~2、5~6、9~10、13~14） ③ 根据最小项画出与、或点阵图 ☆ 先画地址译码器，四变量，八输 入，十六个最小项，8X16阵列。 ☆ 再画或阵列，只有四输出，每个输 出按最小项加表示。共4X16阵列
WV=∑m(8~15) A X=∑m(4~11) Y=m(2~5、10~13) Z=m(1-2、5-6、9~10、 13~14) ★与阵列存储容量:16X8=128 ★或阵列存储容量:16X4=64 ★总存储容量=128+64=192把需要的最小项相加 选用PRoM实现: 点阵图相当于将真值表存 令:PROM地址码A3~A=ABCD入PROM 则 PROM Q3 Q0=WXYZ 与阵列:不可编程,所有 O、最小项都必须全部画出。 PROM Q2或阵列:可编程,根据要 1求选用
W A X B Y C Z D A B C D 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415 W=∑m(8~15） X=∑m(4~11） Z=∑m(1~2、5~6、9~10、 13~14） 全 部 最 小 项 把需要的最小项相加 ★ 与阵列存储容量：16X8=128 ★ 或阵列存储容量：16X4=64 ★ 总存储容量＝128＋64＝192 点阵图相当于将真值表存 入PROM。 与阵列：不可编程，所有 最小项都必须全部画出。 或阵列：可编程，根据要 求选用。 PROM 选用PROM实现： 令：PROM地址码A3~A0=ABCD 则PROM Q3~Q0=WXYZ A3 A2 A1 A0 Q3 Q2 Q1 Q0 Y=∑m(2~5、10~13）
2、用ROM实现组合逻辑函数 例:用ROM实现一位全加器 全加器真值表 最小项之和表达式 ABC: IsC S=m(1、2、4、7) 00000 00110 Co=∑m1(3、5、6、7) 01010 画点阵图 「01101 十十十}} 0010 A-ABB 10101 11001
2、用ROM实现组合逻辑函数 例：用ROM实现一位全加器 全加器真值表： A B C i S CO 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 最小项之和表达式 S =∑m(1、2、4、7） C0 =∑m(3、5、6、7） 画点阵图： A A B B Ci Ci S CO 0 1 2 3 4 5 6 7
例:用ROM实现多输出函 F=AC+BC+ ABC AB 00011110 f=AC+ABC 0 f=A+bc 解:写出最小项之和表达式 F=∑(03460 AB 00011110 A B B F2=∑(05,7 AB 00011110 F F3 (3,4,5,6,7
AB 00 01 11 10 0 1 AB 00 01 11 10 0 1 AB 00 01 11 10 0 1 例：用ROM实现多输出函 数 F1 = AC + BC + ABC F2 = AC + ABC F3 = A+ BC 解：写出最小项之和表达式 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 =m F1 (0，3，4，6） =m F2 (0，5，7） =m F3 (3，4，5，6，7） A B C A B C F1 F2 F3 0 1 2 3 4 5 6 7
分析图示电路 Q3Q2Q1Q0 R74161c LD. D3 D2 D,Do WXYz 1、74161组成模几计数器。模16计数器 2、写出W,X,Y,Z的函数表达式。W=DCA+DCBA+DCBA 3、在CP作用下,分析 WXYZ X=DD+CBA+DB+B+DCB4 端顺序输出8421BCD码的状态,=DB4+C4+CB+DCB4 并说明电路的功能。 Z=B+DC +DA+DCA WXYZ顺序输出3141592653589793的8421BCD码, 电路为一个能产生十六位π的函数发生器
分析图示电路 1、74161组成模几计数器。 2、写出W,X,Y,Z的函数表达式。 3、在CP作用下，分析WXYZ 端顺序输出8421BCD码的状态， 并说明电路的功能。 W = DCA+ DCBA+ DCBA X = DDA+CBA+ DCBA+ DCBA+ DCBA Y = DBA+ DCA+ DCB+ DCBA Z = B+ DC + DA+ DCA WXYZ顺序输出3141592653589793的8421BCD码， 电路为一个能产生十六位π的函数发生器。 模16计数器 1 1 1 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111213 1415 Q3Q2Q1Q0 D3D2D1D0 74161 CO A B C D W X Y Z CTT CTP CRLD 1