数字电子技术(江晓安)-第9章

来源：网络收集时间：2026-09-04

导读：数字电子技术第九章半导体存储器和可编程逻辑器件第九章半导体存储器和可编程逻辑器件 9.1 半导体存储器9.2 可编程逻辑器件PLD 数字电子技术第九章半导体存储器和可编程逻辑器件 9.1 半导体存储器9.1.1 只读存储器ROMA0 A1 地址输入 An-2 An-1 地址

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第九章半导体存储器和可编程逻辑器件

9.1 半导体存储器9.2 可编程逻辑器件PLD

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第九章半导体存储器和可编程逻辑器件

9.1 半导体存储器9.1.1 只读存储器ROMA0 A1 地址输入 An-2 An-1 地址 W0 W1图 9 — 1 N 字位 M ROM

…

…译码 W2n -2 W2n -1

存储矩阵 N×M

缓冲级 …

F1 F2

… Fn

结构

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第九章半导体存储器和可编程逻辑器件

W0 A1 地 W 址 1 译 W 2 码器 W3

三态控制 D3 D2

输出缓冲级 D1 D0

图 9 – 2 二极管ROM结构图

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第九章半导体存储器和可编程逻辑器件

表 9 – 1 图 9 - 2 ROM的数据表

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第九章半导体存储器和可编程逻辑器件

9.1.2 ROM在组合逻辑设计中的应用例如，在表9 -1 中，将输入地址A1A0视为输入变量，而将D3、D2、D1、D0视为一组输出逻辑变量，则D3、D2、 D1、 D0就是A1、A0的一组逻辑函数。D3 A1 A0 A1 A0 A1 A1 A1 A0 m0 m1 m2 m3 D2 A1 A0 A1 A0 m0 m3 D1 A1 A0 m2 D0 A1 A0 A1 A0 m1 m3

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第九章半导体存储器和可编程逻辑器件A1 A1 “与”阵列 A0 m0 m1 m2 m3 m0 F3 F2 F1 F0 (b) m1 m2 m3 F3 F2 F1 F0 (a) A0 A1 A1 A0 A0

“或”阵列

图 9 - 3ROM的与或阵列图(a) 框图； (b) 符号矩阵

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用ROM实现逻辑函数一般按以下步骤进行：

(1) 根据逻辑函数的输入、输出变量数，确定ROM容量，选择合适的ROM。

(2) 写出逻辑函数的最小项表达式，画出ROM阵列图。

(3) 根据阵列图对ROM进行编程。

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例 1 用ROM实现四位二进制码到格雷码的转换。解 (1) 输入是四位二进制码B3~B0,输出是四位格雷

码，故选用容量为24×4的ROM。 (2) 列出四位二进制码转换为格雷码的真值表，如表

9 - 2 所示。由表可写出下列最小项表达式：

G3 (8,9,10,11,12,13,14,15) G2 (4,5,6,7,8,9,10,11)

G0 (1,2,5,6,9,10,13,14)

G1 (2,3,4,5,10,1112,13) ,

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表 9 – 2 四位二进制码转换为格雷码的真值表

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B3 B2 B1 B0m0 m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 m10 m11 m12 m13 m14 m15

G3 G2 G1 G0

图 9 – 4 四位二进制码转换为四位格雷码阵列图

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9.1.3 ROM的编程及分类1. 掩膜ROM 掩膜ROM中存放的信息是由生产厂家采用掩膜工艺专门为用户制作的，这种ROM出厂时其内部存

储的信息就已经“固化”在里边了，所以也称固定ROM。它在使用时只能读出，不能写入，因此通常只用来存放固定数据、固定程序和函数表等。

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2. 可编程ROM(PROM)UCC 字线 Wi 字线

熔丝熔丝 (a) 位线 Di (b) 位线

图 9 – 5 熔丝型PROM的存储单元

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字线 Wi VD1 VD2 位线 Di (a)

字线 Wi VD1 位线 Di (b)

图 9 – 6 PN结击穿法PROM的存储单元

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3. 可擦除的可编程ROM(EPROM)

(1) EPROM的存储单元采用浮栅雪崩注入MOS管S Gf Gc D SiO2 D N+ P N+ Gc Gf S

图 9 – 7 SIMOS管的结构和符号

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(2) E2PROM的存储单元

字线Wi D1

V2 位线 Di

Gc S1

图 9 – 8 E2PROM的存储单元

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SiO2 D

N+ P

N+

Gc Gf S

隧道区

图 9 – 9 Flotox管的结构和符号

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(3) 快闪存储器(Flash Memory)

字线 D D D

位线

N+ P

N+

Gc Gc S S US S Di (b)

隧道区 (a)

图 9 – 10 快闪存储器(a) 叠栅MOS管；(b) 存储单元

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9.1.4 随机存取存储器(RAM)1. 静态随机存储器(SRAM)

(1) 基本结构。SRAM主要由存储矩阵、地址译码器和读/写控制电路三部分组成，其框图如图 9 -11所示。

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第九章半导体存储器和可编程逻辑器件A0 A1…

行地址译码器

…

存储矩阵

D0 Ai+1 An+1 CS R/W

… 列地址译码器读/写控制电路 …

Dm-1

I / O0

I / Om-1

图 9 – 11 SRAM的基本结构

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