數(shù)字電路設(shè)計(jì)CH3636只讀存儲(chǔ)器R

3.6 只讀存儲(chǔ)器 （ ROM） 分類 掩模 ROM 可編程 ROM（ PROM Programmable ROM） 可擦除可編程 ROM（ EPROM Erasable PROM） 說明 : 掩模 ROM PROM 生產(chǎn)過程中在掩模板控制下寫入，內(nèi)容固定， 不能更改 內(nèi)容可由用戶編好后寫入，一經(jīng)寫入不能更改 紫外光擦除（約二十分鐘） EPROM 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)可以更改，但改寫麻煩，工作時(shí)只讀 EEPROM 或 E2PROM 電擦除（幾十毫秒） 3.6.1 ROM 的結(jié)構(gòu)和工作原理 1. 基本結(jié)構(gòu) 一、 ROM 的結(jié)構(gòu)示意圖 地址輸入 數(shù)據(jù)輸出 01 AA n n 位地址 01 DD b b 位數(shù)據(jù) A0 A1 An-1 D0 D1 Db-1 D0 D1 Db-1 A0 A1 An-1 2n b ROM 最 高 位 最 低 位 2. 內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 存儲(chǔ)單元 數(shù)據(jù)輸出 字 線 位線 地址譯碼器 ROM 存儲(chǔ)容量 = 字線數(shù) 位線數(shù) = 2n b（位） 地 址 輸 入 0單元 1單元 i 單元 2n-1單元 D0 D1 Db-1 A0 A1 An-1 W0 W1 Wi W2n-1 3. 邏輯結(jié)構(gòu)示意圖 (1) 中大規(guī)模集成電路中門電路的簡化畫法 連上且為硬連接，不能通過編程改變 編程連接，可以通過編程將其斷開 斷開 DBAY A B D C A B D Y & CBAY A B C Y 1 與門 或門 A Y=A Y=A A Z=A Y=A A Y A 1 A 1 Y A 1 Y Z 緩沖器 同相輸出 反相輸出 互補(bǔ)輸出 (2) 邏輯結(jié)構(gòu)示意圖 m0 A0 A1 An-1 m1 mi m2n-1 譯 碼 器 Z0 (D0) 或門 Z1 (D1) 或門 Zb-1 (Db-1) 或門 2n個(gè)與門構(gòu)成 n 位 二進(jìn)制譯碼器 , 輸 出 2n 個(gè)最小項(xiàng)。 01210 DmmmZ ni 1101 DmmmZ i . . . 112101 b-ib- DmmmmZ n n 個(gè) 輸 入 變 量 b 個(gè)輸出函數(shù) 或門陣列 與門陣列 W0 (m0) W2 (m2) D 0 =W0+W2 =m0+m2 二、 ROM 的基本工作原理 1. 電路組成 二極管或門 二極管與門 W0 (m0) +VCC 1A 0A 1 A1 1 1 A0 1 Vcc EN D3 EN D2 EN D1 EN D0 D3 D2 D1 D0 W0 (m0) W1 (m1) W2 (m2) W3 (m3) 與 門 陣 列 (譯碼器 ) 或 門 陣 列 (編碼器 ) 位 線 字線 輸出 緩沖 EN 2. 工作原理 輸出信號(hào)的邏輯表達(dá)式 0100 AAmW 0111 AAmW 0122 AAmW 0133 AAmW 00101 20200 AAAAA mmWWD 013211 AAWWWD 103202 AAWWWD 0313 AWWD 1 A1 1 1 A0 1 Vcc EN D3 EN D2 EN D1 EN D0 D3 D2 D1 D0 W0 (m0) W1 (m1) W2 (m2) W3 (m3) 與 門 陣 列 (譯碼器 ) 或 門 陣 列 (編碼器 ) 位 線 輸出 緩沖 EN 字線 字線： 位線： 輸出信號(hào)的真值表 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 A1 A0 D3 D2 D1 D0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 3. 功能說明 (1) 存儲(chǔ)器 (2) 函數(shù)發(fā)生器 地址 存儲(chǔ) 數(shù)據(jù) 輸入變量 01 AA 輸出函數(shù) 0123 DDDD (3) 譯碼編碼 字線 編碼 0W 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 A1 A0 0 0 0 1 1 0 1 1 輸入 變量 輸出 函數(shù) 1W 2W 3W 3.6.2 ROM 應(yīng)用舉例及容量擴(kuò)展 一、 ROM 應(yīng)用舉例 用 ROM 實(shí)現(xiàn) 以下邏輯函數(shù) 例 3.6.2 Y1= m (2,3,4,5,8,9,14,15） Y2= m (6,7,10,11,14,15） Y3= m (0,3,6,9,12,15） Y4= m (7,11,13,14,15） A 1 B 1 C 1 D 1 m0 m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 m10 m11 m12 m13 m14 m15 Y2 Y3 Y4 Y1 譯 碼 器 編 碼 器 二、 ROM 容量擴(kuò)展 1. 存儲(chǔ)容量 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能力，為存儲(chǔ)器含存儲(chǔ)單元 的總位數(shù)。 存儲(chǔ)容量 = 字?jǐn)?shù) 位數(shù) 字 word 位 bit 1k 1 : 1024 個(gè)字 每個(gè)字 1 位 存儲(chǔ)容量 1 k 1k 4 : 1024 個(gè)字 每個(gè)字 4 位 存儲(chǔ)容量 4 k 256 8 : 256 個(gè)字 每個(gè)字 8 位 存儲(chǔ)容量 2 k 64 k 16: 64 k 個(gè)字 每個(gè)字 16 位 存儲(chǔ)容量 1024k（ 1M） 2. 存儲(chǔ)容量與地址位數(shù)的關(guān)系 存儲(chǔ)容量 256 4 8 位地址 256 = 28 4 位數(shù)據(jù)輸出 存儲(chǔ)容量 8k8 8k=8210 =213 13 位地址 8 位數(shù)據(jù)輸出 3. 常用 EPROM 2764 ： 27128 ： A0 A12 8k8 (64k) 13 位地址輸入： 8 位數(shù)據(jù)輸出： O0 O7 輸出使能端 OE 1 輸出呈高阻 0 使能 片選端 CS ROM 工作 （ 任意） ROM 不工作輸出呈高阻 OE 16k8 (128k) 16k = 16210 = 214 27256 ： 32k8 (256k) 32k = 32210 = 215 2764 VPP PGM A0 A 1 A 2 A 3 A 4 A 5 A 6 A 7 A 8 A 9 A 10 A 11 A 12 CS OE O0 O 1 O 2 O 3 O 4 O 5 O 6 O 7 VCC V IH (PGM) CS OE 地 址 輸 出 0 1 其他常用的 EPROM 4. ROM 容量的擴(kuò)展 地 址 總 線 8位數(shù)據(jù)總線 16 位 數(shù) 據(jù) 總 線 D(70) D(158) 8 位 16 位 地址線合并（共用） 輸出使能端、片選端合并（共用） 數(shù)據(jù)輸出端分為高 8 位和低 8 位 方法 (1) 字長的擴(kuò)展（位擴(kuò)展）： 27256 A0 A14 O7 O0 CS OE 27256 A0 A14 O7 O0 CS OE CS OE (2) 字線的擴(kuò)展（地址碼的擴(kuò)展 字?jǐn)U展 ） 兩片 4 4 8 4 ： 四片 32 k 8 4 32 k 8 ： 15 位地址輸入 140 AA 增加兩位地址 1615 AA 經(jīng)過 2 線 - 4 線譯碼控制四個(gè)芯片的 CS ROM 4 4 位 OE CS A1 A0 D1 D0 D2 D3 ROM 4 4 位 OE CS A1 A0 D1 D2 D3 D0 2A 1 增加一位地址 A2 （電路略）