存储器和可编程逻辑器件
可编程逻辑器件
可编程逻辑器件1. 引言可编程逻辑器件（Programmable Logic Devices，PLD）是一种数字电路器件，具有可编程功能，广泛应用于数字系统设计、逻辑电路实现和协议转换等领域。
本文将介绍可编程逻辑器件的基本原理、分类以及应用。
2. 基本原理可编程逻辑器件的基本原理是利用可编程存储单元和可编程逻辑电路的组合，实现逻辑功能的编程。
具体来说，可编程逻辑器件包括可编程存储器、可编程逻辑阵列（PLA）以及输入/输出引脚等部分。
可编程存储器用于存储逻辑功能的真值表或逻辑方程式，其中包含了输入和输出的对应关系。
可编程逻辑阵列则通过内部的可编程互连结构，将存储器中的逻辑功能与输入/输出引脚相连。
通过对存储器中的编程操作，可以改变逻辑功能的实现方式，实现不同的逻辑功能。
3. 分类可编程逻辑器件根据内部的可编程结构和逻辑功能的实现方式，可以分为以下几类：3.1 可编程逻辑阵列（Programmable Logic Array，PLA）可编程逻辑阵列是最早的一种可编程逻辑器件，由与门阵列和与非门阵列组成。
通过对阵列中的与门和与非门进行编程，可以实现各种逻辑功能。
3.2 可编程数组逻辑器件（Programmable Array Logic，PAL）可编程数组逻辑器件也是由与门阵列和与非门阵列组成，但与可编程逻辑阵列不同的是，输入信号经过可编程与门和与非门后会经过输出或。
可编程数组逻辑器件提供了更灵活的逻辑功能组合方式。
3.3 可编程逻辑器件阵列（Field Programmable Logic Arrays，FPLA）可编程逻辑器件阵列是一种结合了PAL和双向通用门阵列（GAL）的结构，具有更高的逻辑资源和更灵活的编程方式，可实现更复杂的逻辑功能。
3.4 可编程门阵列（Programmable Gate Array，PGA）可编程门阵列是一种将逻辑门和触发器直接编程的逻辑器件，具有非常高的逻辑资源和灵活性，适用于设计复杂的数字逻辑电路。
7数字电子技术基础第七章
标准的逻辑电平。同时，通过给定 EN 信号实现对 输出的三态控制。
在读取数据时，只要输入指定的地址码并
令 EN = 0 ，则指定地址内各存储单元所存数据就会出现 在数据线上.
相当 于负 载电 阻
2、可编程只读存储器(PROM)
在开发数字电路新产品的过程中，设计人员经常 需要按照自己的设想得到存有所需内容的ROM。这 时可通过将所需内容自行写入PROM而得到要求的 ROM。
PROM的总体结构与掩模ROM一样，同样由存 储矩阵、地址译码器和输出电路组成。不过在出厂 时已经在存储矩阵的所有交叉点上全部制作了存储 元件，即相当于在所有存储单元中都存入了1。
由于计算机处理的数据量越来越大，运算速度越 来越快，这就要求存储器具有更大的存储容量和更快 的存取速度 。通常都把存储量和存取速度作为衡量存 储器性能的重要指标。目前动态存储器的容量已达位 109位/片。一些高速随机存储器的存取时间仅10ns左 右。
一、半导体存储器的分类 1、以存、取功能分 ：
只读存储器（Read-Only Memory，简称 ROM） 随机存储器（Random Access Memory，简称RAM）
3 、 可擦除可编程只读存储器（EPROM）
由于可擦除的可编程ROM(EPROM)中存 储的数据可以擦除重写，因而在需要经常修改 ROM中内容的场合，经常使用EPROM。分:
紫外线擦除的EPROM，也称UVEPROM。 电信号可擦除的EPROM 简称E 2 PROM 快闪存储器（Flash Memory）
电路中的可编程逻辑器件概述
电路中的可编程逻辑器件概述一、引言电路中的可编程逻辑器件（Programmable Logic Device，简称PLD）是现代电子领域中非常重要的一类集成电路。
本文将从概述、分类、应用以及未来发展等方面对电路中的可编程逻辑器件进行介绍和探讨。
二、概述1. 定义：可编程逻辑器件是一种能通过编程实现不同逻辑功能的集成电路。
它由可编程逻辑阵列（Programmable Logic Array，简称PLA）和可编程存储器（Programmable Storage，简称PS）组成，能够替代传统的门电路和固定功能逻辑芯片。
2. 发展历程：20世纪70年代，PLD开始问世，并在逻辑设计和数字电路领域得到了广泛运用。
随着技术的不断发展，PLD也经历了多个世代的更新换代，形成了各种类型的可编程逻辑器件。
三、分类1. 可编程逻辑阵列（PLA）：PLA是PLD中最基本的组成部分，由一组与门和或门组成。
它的输入信号经过与门和或门的逻辑门电路进行组合，输出结果经过阵列的触发器进行存储，从而实现不同的逻辑功能。
2. 可编程存储器（PROM）：PROM是另一种常见的可编程逻辑器件，它通过烧写来实现由出厂时固化的存储器内容改写成用户自定义的存储器内容。
3. 可编程阵列逻辑器件（PAL）：PAL是一种介于PLA和PROM之间的可编程逻辑器件，它具有固定的与门阵列和可编程的或门阵列。
PAL可以通过编程改变或门的连接方式，实现不同的逻辑功能。
四、应用可编程逻辑器件在电子领域中有着广泛的应用，其主要包括但不限于以下几个方面：1. 逻辑电路设计：可编程逻辑器件的出现使得逻辑电路的设计更加灵活，能够更好地满足电路需求。
2. 数字信号处理：可编程逻辑器件在数字信号处理中扮演着重要的角色，能够快速处理大量的数字信号并实现各种算法。
3. 控制系统：PLD广泛用于控制系统中，可以实现复杂的控制算法和逻辑运算，提高系统的性能和可靠性。
4. 通信设备：可编程逻辑器件在通信设备中扮演着重要的角色，能够实现多种通信协议和数据传输方式。
8半导体存储器与可编程逻辑器件
1. 存储矩阵
存储矩阵由大量基本存储 单元组成，每个存储单元可以 存储一位二进制数。这些存储 单元按字(Word)和位(Bit)构成 存储矩阵。 存贮容量 = 字数字长(每个字所包含的二进制数码的位数） 64K×8表示具有64K字，字长8位，共512K的存贮容量。
1K=1024(210) , M=1024K(220)
或阵列：一组或门，输出端 输出数据，输入端是位线， 字线与位线的2n个交叉点都 是可编程接点。
用一个译码器框代替固定的 “与”阵列,得PROM的简化
阵列图。
PROM的简化阵列图
注意：因位线一般接有下拉 电阻，故未与字线连接时是 低电平。图中的下拉电阻可 以省略。
2. PROM的可编程节点 出厂时，存储单元的内容为全1(或全0)，用户可根据需要 将某些单元通过编程改写为1(或0)。
(2) 芯片的片选控制端和读/写控制端也分别连在一起。
(3) 数据端各自独立，每一个I/O为568的存储器的连接图
2. 字扩展连接 用位数相同的RAM芯片组成字数更多的存储器 。
4片2568RAM芯片组成10248存储器的连接
3. 复合扩展
如果字数和位数都不够时,可以进行复合扩展连接，即 首先进行位扩展，然后再进行字扩展连接。
(1) 低密度PLD a. 只读存储器 ROM是一种早期的PLD，由于结构的限制，它更适合 于存储数据。
b. 可编程逻辑阵列 (Programmable Logic Array ,简称 PLA)
由可编程的与和或阵列组成，可以实现任意逻辑函数。
c. 可编程阵列逻辑( Programmable Array Logic ，简称 PAL) d. 通用阵列逻辑(Genetic Array Logic ，简称GAL)
课后习题答案第8章_存储器和可编程逻辑器件
第8章半导体存储器和可编程逻辑器件8-1存储器按读写功能以及信息的可保存性分别分为哪几类？并简述各自的特点。
解答：存储器按读写功能可分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）。
随机存取存储器在工作过程中，既可从其任意单元读出信息，又可以把外部信息写入任意单元。
因此，它具有读、写方便的优点，但由于具有易失性，所以不利于数据的长期保存。
只读存储器在正常工作时其存储的数据固定不变，只能读出，不能随时写入。
ROM为非易失性器件，当器件断电时，所存储的数据不会丢失。
存储器按信息的可保存性可分为易失性存储器和非易失性存储器。
易失性存储器在系统关闭时会失去存储的信息，它需要持续的电源供应以维持数据。
非易失存储器在系统关闭或无电源供应时仍能保持数据信息。
8-2什么是SRAM？什么是DRAM？它们在工作原理、电路结构和读/写操作上有何特点？解答：SRAM（Static Random Access Memory）为静态随机存储器，其存储单元是在静态触发器的基础上附加控制电路构成的。
DRAM（Dynamic Random Access Memory）为动态随机存储器，常利用MOS管栅极电容的电荷存储效应来组成动态存储器，为了避免存储信息的丢失，必须定时地对电路进行动态刷新。
SRAM的数据由触发器记忆，只要不断电，数据就能保存，但其存储单元所用的管子数目多，因此功耗大，集成度受到限制。
DRAM一般采用MOS管的栅极电容来存储信息，由于电荷保存时间有限，为避免存储数据的丢失，必须由刷新电路定期刷新，但其存储单元所用的管子数目少，因此功耗小，集成度高。
SRAM速度非常快，但其价格较贵；DRAM的速度比SRAM慢，不过它比ROM 快。
8-3若RAM的存储矩阵为256字⨯4位，试问其地址线和数据线各为多少条？解答：存储矩阵为256字⨯4位的RAM地址线为8根，数据线为4根。
8-4某仪器的存储器有16位地址线，8位数据线，试计算其最大存储容量是多少？解答：最大存储容量为216⨯8=524288=512k bit（位）8-5用多少片256⨯4位的RAM可以组成一片2K⨯8位的RAM？试画出其逻辑图。
半导体存储器和可编程逻辑器件
要点二
GAL（Generic Array Logic）
通用阵列逻辑，是PAL的改进型，采用EEPROM编程技术 。与PAL相比，GAL具有更高的可编程性和灵活性，可以 实现更复杂的逻辑功能。同时，GAL还具有可擦除和可重 复编程的特点。
05 半导体存储器和可编程逻 辑器件的关联与应用
在嵌入式系统中的应用
擦写次数有限
Flash Memory的擦写次 数有限制，达到一定次数 后可能会出现数据丢失或 损坏的情况。
价格较高
相对于一些传统的存储器 技术，Flash Memory的 价格仍然较高。
04 可编程逻辑器件技术详解
FPGA技术原理及优缺点
• 原理：FPGA（Field Programmable Gate Array）即现场可 编程门阵列，是一种可编程使用的信号处理器件，其内部包 含可编程逻辑块、可编程I/O模块和内部连线资源等。用户可 以通过编程来配置这些资源，实现特定的逻辑功能。
FPGA技术原理及优缺点
要点一
可重复编程
FPGA可以多次编程，方便用户进行功能修改和升级。
要点二
并行处理
FPGA内部包含大量逻辑单元，可以实现并行处理，提高数 据处理速度。
FPGA技术原理及优缺点
• 灵活性高：用户可以根据需求自定义逻辑功能，实现复杂的数字信号处理算法。
FPGA技术原理及优缺点
06 发展趋势与挑战
半导体存储器发展趋势与挑战
更高容量和更快速度
随着大数据和人工智能等技术的快速发展， 对半导体存储器的容量和速度需求不断提升 。
更低功耗
随着移动设备和物联网的普及，对低功耗半 导体存储器的需求也在增加。
半导体存储器发展趋势与挑战
脉冲与数字电路第八章 存储器与可编程逻辑器件
阵。
为 了存 取方便 ， 给 它们编上号。
32 行 编 号 为 X0 、
X1、…、X31， 32 列 编 号 为 Y0 、
Y1、…、Y31。
这 样每 一个存 储 单 元都有了一个固
定的编号，称为
地址。
2 ．地址译码器 —— 将寄存器 地址所对应的二进制数译 成有效的行选信号和列选 信号，从而选中该存储单 元。
8.2 随机存取存储器（RAM）
一． RAM的基本结构
由存储矩阵、地址译码器、读写控制器、输入/输出控制、 片选控制等几部分组成。
地 址 码 输 入 片选 读 /写 控 制 输 入 /输 出 地 址 译 码 器
存 储矩 阵
读 /写 控 制器
1. 存储矩阵
图 中 ， 1024 个 字 排 列成 32×32 的矩
1．位扩展
三． RAM的容量扩展
用8片1024（1K）×1位RAM构成的1024×8位RAM系统。
I/O 0 I/O 1024×1R AM A0 A1 A0 A1 A9 R /W CS I/O1 I/O 1024×1R AM A0 A1 I/O7
... A
9
R /WC S
... A
...
I/O 1024×1R AM A0 A 1
tW C
ADD CS
写入单元的地址
R/W
t AS
tW P t
WR
I/O
写入数据
t DW t DH
读出操作过程如下： （1）欲写入单元的地址加到存储器的地址输入端； （2）加入有效的选片信号CS； （3）将待写入的数据加到数据输入端。 （3）在 线上加低电平，进入写工作状态； （4）让选片信号CS无效，I/O端呈高阻态。
半导体存储器和可编程逻辑器件
半导体存储器和可编程逻辑器件随着科技的不断进步，半导体技术及其应用越来越广泛，半导体存储器和可编程逻辑器件作为其中的重要组成部分，已经成为数字电路和计算机系统设计中必不可少的一部分。
本文将对半导体存储器和可编程逻辑器件的原理、应用、发展及未来趋势进行详细介绍。
一、半导体存储器半导体存储器是以半导体器件为主要构成材料的存储器器件，主要是用于存储数字信息。
其原理是根据内存存储器芯片内部的存储单元进行数据的读写操作。
目前最常见的半导体存储器有静态随机存储器（SRAM）、动态随机存储器（DRAM）、闪存存储器等。
1. 静态随机存储器（SRAM）SRAM是一种速度非常快的存储器，它的读写速度比DRAM快多了，通常用于将计算机的一级缓存内存中。
SRAM 是一种静态存储器，也就是说，当一条数据被存储在SRAM中时，只要电源没有被关闭，它就会一直保存在那里，在这种情况下，SRAM的读写速度都非常快。
2. 动态随机存储器（DRAM）DRAM是一种速度比较慢的半导体存储器，它是一种动态存储器，也就是说，它的存储单元采用电容器构成，所以需要不断地刷新，否则将会丢失存储数据。
目前，很多计算机主板上内存插槽里的内存条用的就是DRAM。
3. 闪存存储器闪存存储器具有非常高的可靠性、速度和存储容量，同时功耗也很低，所以广泛应用于计算机、手机、相机等各种电子设备存储信息。
闪存存储的最大特点是可以长期保存数据，并且不需要电源来保持其数据状态。
二、可编程逻辑器件可编程逻辑器件是一种能够实现设计者可以根据需要对其进行编程的器件。
它是一种可以通过编程改变其内部电路连接方式的芯片。
可以通过内部的可编程电路连接元器件来实现逻辑门电路、模拟电路和数字逻辑实现等。
常见的可编程逻辑器件有可编程门阵列（PGA）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）、现场可编程门阵列（FPGA）等。
1. 可编程门阵列（PGA）PGA是一种集成度较低的可编程逻辑器件，它包含一个大量的与门和或门，可以用来实现一些简单的逻辑功能。
半导体存储器和可编程逻辑器件
半导体存储器和可编程逻辑器件半导体存储器和可编程逻辑器件是现代计算机中必不可少的组件，它们可以用来寄存数据和指令，在计算机的运行过程中，起着至关重要的作用。
本文将重点介绍半导体存储器和可编程逻辑器件的工作原理、种类和发展历程。
一、半导体存储器半导体存储器是计算机内存中最为重要的一种存储器，用于存储数据和指令，在计算机的工作过程中扮演着重要的角色。
它具有速度快、体积小、功耗低、可靠性高等优点，因此被广泛应用于各种计算机系统中。
半导体存储器分为RAM和ROM两种类型，其中RAM是一种易失性存储器，主要分为静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)两种类型。
SRAM采用触发器存储单元来存储数据，因此具有较高的读写速度和较低的功耗，但存储密度相对较低，价格较高。
而DRAM采用电容存储单元来存储数据，存储密度较高，价格相对较低，但读写速度和功耗略高于SRAM。
ROM是一种只读存储器，主要分为PROM、EPROM和FLASH三种类型。
PROM是可编程只读存储器，EPROM是可擦写可重写存储器，FLASH具有可擦写可重写功能，速度快，存储密度高，价格相对较低。
二、可编程逻辑器件可编程逻辑器件(PAL、GAL等) 是一种数字电路，可以根据用户的需求对电路进行编程，实现特定的逻辑功能。
它具有半固定的逻辑功能和高速的运算能力，在数字电路设计中被广泛应用。
PAL(Programmable Array Logic)是第一代可编程逻辑器件，它包含了AND、OR和NOT门，可以实现较为简单的逻辑功能。
GAL(Generic Array Logic)是第二代可编程逻辑器件，它采用了可编程器件技术，可以根据用户的需求对逻辑电路进行程序设计。
EPLD(Erasable Programmable Logic Device)是第三代可编程逻辑器件，可以重编程和擦除，可提高电路的灵活性和可重用性。
FPGA(Field Programmable Gate Array)是第四代可编程逻辑器件，具有更高的逻辑密度、更快的速度和更强的运算能力，可实现复杂的逻辑电路设计。
存储器和可编程逻辑器件简介
GAL器件没有独立的或阵列结构，各个或门放 在各自的输出逻辑宏单元（OLMC）中。
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（2）输出逻辑宏单元（OLMC）的结构
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OLMC的逻辑图
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或门：有8个输入端，和来自与阵列的8个乘积 项（PT）相对应。
它的输入信号B和XOR（n）之间的关系为：
D ＝B⊕XOR
当XOR＝0时，即D = B；
当XOR＝1时，即D =B
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② SYN（n）：时序逻辑电路/组合逻辑电路选 择位。
当SYN＝0时，D触发器处于工作状态，OLMC 可为时序逻辑电路；
当 SYN=1 时 ， D 触 发 器 处 于 非 工 作 状 态 ， OLMC只能是组合逻辑电路。
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⑵ 可编程I/O单元 I/O端常作为一个独立单元处理。通过对I/O端口 编程，可以使每个引脚单独的配置为输入输出和双向 工作、寄存器输入等各种不同的工作方式。
⑶ 可编程连线阵列 在各LAB之间以及各LAB和I/O单元之间提供互 连网络。这种互连机制有很大的灵活性，它允许在不 影响引脚分配的情况下改变内部的设计。
（1）定义：PLD是厂家作为一种通用型器件生 产的半定制电路，用户可以利用软、硬件开发工具 对器件进行设计和编程，使之实现所需要的逻辑功 能。
（2）PLD的基本结构框图 其中输入缓冲电路可产生输入变量的原变量和
反变量，并提供足够的驱动能力。
2019/4/27
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（3）按集成度分类： ① 低密度PLD(LDPLD)：结构简单，成本低、
④ 基于静态存储器(SRAM)的编程元件。
电子技术基础—数字部分ppt课件
S3 S2 S1 00 0 001
010
┇
111
10/13/2023
波形 正弦波 锯齿波 三角波
┇ 阶梯波
A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 0 0 0 H~ 0 FFH 1 0 0 H~ 1 FFH 2 0 0 H~ 2FFH ┇ 7 0 0 H~ 7 FFH
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波形选 择开关
存八种 波形的
数据
经8位 DAC转
换成模
拟电压。
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图8-13 八种波形发生器电路图
256进 制计数
器
S1 、S2和S3 ：波形选择开关。 两个16进制计数器在CP脉冲的作用下，从00H~ FFH不断作周期性的计数，则相应波形的编码数据便 依次出现在数据线D0~D7上，经D/A转换后便可在输 出端得到相应波形的模拟电压输出波形。
单片容量已达64MB，并正在开发256MB的快闪 存储器。可重写编程的次数已达100万次。
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已越来越多地取代EPROM，并广泛应用于通信 设备、办公设备、医疗设备、工业控制等领域。
3. 非易失性静态读写存储器NVSRAM
由美国Dallas半导体公司推出，为封装一体化的
电池后备供电的静态读写存储器。 它以高容量长寿命锂电池为后备电源，在低功
10/13/2023
图8-14 三角波细分图
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将这255个二进制数通过用户编程的方法，写入 对应的存储单元，如表8-3所示。将2716的高三位地 址A10A9A8取为0，则该三角波占用的地址空间为000H ~0FFH，共256个。
表8-3 三角波存储表
6章存储器、可编程逻辑器件复习题
可编程逻辑器件一、选择题：1、一个ROM具有10根地址线,8根位线,则其存储容量为( )A. 210×8B. 102×8C. 10×82D. 10×82、工作中既可读出信息,又可写入信息的存储器称为( )A. RAMB. ROMC.PLAD. EPROM3、组合型的PLA( )A.与门阵列和或门阵列均可编程B.与门阵列可编程, 或门阵列不可编程C.与门阵列不可编程, 或门阵列可编程D．与门阵列和或门阵列均不可编程4、将256×1位ROM扩展为1024×1位ROM,地址线为（）条A. 10条B.12条C. 8条D. 7条5、一个RAM,它的地址寄存器为16位，它有（）A. 65536个地址单元B.4096个地址单元C. 1024个地址单元D.8192个地址单元6、7、8、9、一片64k×8存储容量的只读存储器（ROM），有（）。
A. 16条地址线和8条数据线B.64条地址线和16条数据线C.64条地址线和8条数据线D.16条地址线和16条数据线10、ROM必须在工作（）存入数据，断电（）数据；RAM可以在工作中（）读写数据，断电（）数据。
A. 前，不丢失；随时，将丢失B.中，不丢失；随时，将丢失C.前，不丢失；随时，不丢失D.前，丢失；随时，将丢失11、有四个存储器, 存储容量最大的是( )存储器A. 4096×8位B. 512×8位C.2048×4位D. 4096×1位12、CPLD是指（）A.复杂可编程逻辑阵列B.门阵列C.现场可编程逻辑阵列D.专用集成电路13、FPGA是指（）A. 现场可编程逻辑阵列B.可编程逻辑阵列C. 门阵列D.专用集成电路14、EPROM是指（）A.可擦可编程的只读存储器B.只读存储器C.可编程的只读存储器D.随机读写存储器15、随机存取存储器是( )A.只读存储器B.挥发性存储器C.不挥发性存储器D.以上三项均不是二、填空题：1、一个包含有32768 个基本存储单元的存储电路设计成4096个字节的RAM，该RAM有根数据线,有根地址线。
存储器与可编程逻辑器件
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2．存储矩阵 SRAM中的基本存储单元以行和列组织起来， 图8-5为一个n×4阵列的基本SRAM阵列。行中所 有基本存储单元共享相同的行选择线。数据线的 每一个集合（Di ， Di ）进入给定列中的每个单元中， 并经过数据输入/输出缓冲器和控制电路，成为单 个数据线的一个输入或输出（数据I/O）。
5
8.1.2 存储器的相关概念
半导体存储器的核心部分是“存储矩阵”，它 由若干个“存储单元”构成；每个存储单元又包含 若干个“基本存储单元”，每个基本存储单元存放1 位二进制数据，称为一个“比特”。通常存储器以 “存储单元”为单位进行数据的读写。每个“存储 单元”也称为一个“字”，一个“字”中所含的位 数称为“字长”。 图8-1为一个64位存储器的结构图，64个正方形 表示该存储器的64个“基本存储单元”，每4个“基 本存储单元”构成1个“存储单元”，故该存储器有 16个“字”，其“字长”为4。这样的存储器称为 16×4存储器。
9
8.2 随机存取存储器（RAM）
主要内容： RAM的分类与结构 静态RAM（SRAM） SRAM的存储单元 动态RAM（DRAM） DRAM的存储单元
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8.2.1
RAM分类与结构
1．RAM分类 随机存储器也叫可读写存储器，它可分为双极型和 MOS型存储器。双极型存储器由于集成度低、功耗大，在 微型计算机系统中使用不多。目前可读写存储器RAM芯片 几乎全是MOS型的。MOS型RAM按工作方式不同又可分 为静态RAM（Static RAM）和动态RAM（Dynamic RAM）。 静态RAM使用触发器作为存储元件，因而只要使用 直流电源，就可存储数据。动态RAM使用电容作为存储单 元，如果没有称为刷新的过程对电容再充电的话，就不能 长期保存数据。当电源被移走后，SRAM和DRAM都会丢 失存储的数据，因此被归类为易失性内存。 数据从SRAM中读出的速度要比从DRAM中读出的速 度快得多。但是，对于给定的物理空间和成本，DRAM可 以比SRAM存储更多的数据，因为DRAM单元更加简单， 在给定的区域内，可以比SRAM集成更多的单元。
电子教案-电子技术(第5版_吕国泰)教学资源51134-第7章 半导体存储器和可编程逻辑器件-电子课件
第四节、可编程逻辑器件
5、在系统可编程逻辑器件（ispPLD）
在系统可编程逻辑器件（ispPLD）是20世纪90 年代推出的一种高性能大规模数字集成电路，它成 功地将原属于编程器的有关电路也集成于ispPLD中。 因此， ispPLD的最大特点是，编程时既不需要使 用编程器，也不需要将器件从系统的电路板上取下， 用户可以直接在系统上进行编程。
22
第四节、可编程逻辑器件
2、可编程阵列逻辑（PAL）
可编程阵列逻辑（PAL）是20世纪70年代末期 出现的产品，它是由可编程的与阵列和固定的或阵 列所组成的与或逻辑阵列。
PAL比PLA工艺简单，易于编程和实现，既有 规则的阵列结构，又有灵活多变的逻辑功能，使用 较方便。但其输出方式固定而不能重新组态，编程 是一次性的。
可编程逻辑阵列（PLA）是20世纪70年代中期 出现的逻辑器件，它既包括可编程的与阵列，也包 括可编程的或阵列；不仅可用于实现组合逻辑电路 功能，如果在或阵列的输出外接触发器，还可用于 实现时序逻辑电路功能。
PLA 的与阵列不是全译码，而是可编程的。同 时，其或阵列也是可编程的。用它来实现同样的逻 辑函数，其阵列规模要比ROM小得多。
2、存取周期 连续两次读（写）操作间隔的最短时间称 为存取周期。
一、固定ROM 二、可编程ROM 二、ROM的应用实例
ROM的结构框图 存储矩阵 地址译码器 读出电路
第二节、只读存储器
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一、固定ROM 1、二极管掩模ROM
第二节、只读存储器
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第二节、只读存储器
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2、MOS管掩模ROM
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(2) RAM的字扩展
第三节、随机存取存储器
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第四节、可编程逻辑器件
职高电子知识点总结
职高电子知识点总结电子技术是一门关于电子器件、电子电路及其应用的学科，广泛应用于通讯、计算机、电力、医疗和各个领域。
在职高电子专业的学习中，学生需要掌握各种基础知识和技能，下面是一些重要的电子知识点总结。
一、电子元器件1. 二极管：二极管是一种最基本电子元器件，具有正向导通和反向截止的特性。
常用于整流、解调、稳压等电路中。
2. 晶体管：晶体管是一种半导体元件，具有放大电路和开关电路的作用。
常用于放大器、振荡器、计算机芯片等部件中。
3. 三极管：三极管是晶体管的一种，包括晶体管的三个电极，分别为发射极、基极和集电极。
常用于信号放大、开关控制等电路中。
4. MOS管：MOS管是一种金属氧化物半导体场效应管，具有高输入电阻，低功耗，大的增益等特点。
常用于集成电路中。
5. 电容器：电容器是一种储存电荷的元器件，分为固定电容和变压器。
常用于滤波、耦合、电源稳压等功能。
6. 电感：电感是一种储存磁场能量的元器件，具有阻抗变化的特点。
常用于频率选择、滤波、谐振等电路中。
7. 电阻：电阻是一种消耗电能的元器件，具有固定电阻和可变电阻等类型。
常用于限流、限压、分压等电路中。
二、电子电路1. 放大电路：放大电路是一种将输入信号放大的电路，分为直流放大电路和交流放大电路。
常用于收音机、电视机、音响等电子设备中。
2. 振荡电路：振荡电路是一种产生周期性信号的电路，分为正弦波振荡器、方波振荡器、脉冲振荡器等类型。
常用于通信设备、计算机、信号发生器等领域。
3. 整流电路：整流电路是一种将交流信号转换为直流信号的电路，分为单相整流和三相整流。
常用于电源适配器、电子仪表、电源滤波器等装置中。
4. 滤波电路：滤波电路是一种去除或选择特定频率信号的电路，分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。
常用于收音机、电视机、无线电、通信设备等电子产品中。
5. 开关电路：开关电路是一种控制电路通断的电路，分为数字开关电路和模拟开关电路。
数字电子技术存储器与可编程逻辑器件习题及答案
第8章存储器与可编程逻辑器件8.1存储器概述自测练习1．存储器中可以保存的最小数据单位是（）。
（a）位（b）字节（c）字2．指出下列存储器各有多少个基本存储单元？多少存储单元？多少字？字长多少？（a）2K×8位（）（）（）（）（b）256×2位（）（）（）（）（c）1M×4位（）（）（）（）3．ROM是（）存储器。
（a）非易失性（b）易失性（c）读/写（d）以字节组织的4．数据通过（）存储在存储器中。
（a）读操作（b）启动操作（c）写操作（d）寻址操作5．RAM给定地址中存储的数据在（）情况下会丢失。
（a）电源关闭（b）数据从该地址读出（c）在该地址写入数据（d）答案（a）和（c）6．具有256个地址的存储器有（）地址线。
（a）２５６条（b）６条（c）8条（d）16条7．可以存储２５６字节数据的存储容量是（）。
（a）２５６×１位（b）２５６×８位（c）１Ｋ×４位（d）２Ｋ×１位答案：1． a2．（a）2048×8；2048；2048；8（b）512；256；256；2（c）1024×1024×4；1024×1024；1024×1024；43．a4．c5．d6．c7．b8.2随机存取存储器（RAM）自测练习1.动态存储器（DRAM）存储单元是利用（）存储信息的，静态存储器（SRAM）存储单元是利用（）存储信息的。
2.为了不丢失信息，DRAM必须定期进行（）操作。
3.半导体存储器按读、写功能可分成（）和（）两大类。
4.RAM电路通常由（）、（）和（）三部分组成。
5.6116RAM有（）根地址线，（）根数据线，其存储容量为（）位。
答案：1．栅极电容，触发器2．刷新3．只读存储器，读/写存储器4．地址译码，存储矩阵，读/写控制电路5．11，8，2K×8位8.3 只读存储器（ROM）自测练习1．ROM可分为（）、（）、（）和（）几种类型。
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第七章存储器和可编程逻辑器件
思考题
1.存储器的地址码的位数与存储容量有什么关系？
存储器的容量由地址码的位数n和字的位数m决定。
n位地址码，m位字长的RAM内含2n×m个存储单元,称为2n字×m位的RAM。
如n=10 ,m = 4 则RAM的容量
210×4＝1024字×4位＝1K×4
如n=11 ,m = 4 则RAM的容量
211×4＝2048字×4位＝2K×4
2.MOS型静态RAM和动态RAM相比较的优缺点？
动态RAM的突出优点是容量大、功耗低，缺点是要求定期刷新；静态RAM不需要刷新，因而使用方便，缺点是每个存储单元需6个MOS管，与动态RAM相比，容量较小、功耗较大。
3．RAM的主要参数有哪些？
RAM的容量和工作速度是其主要的技术参数。
4．为什么说RAM属于时序逻辑电路，ROM属于组合逻辑电路？
RAM存储单元必须具有置数和保持功能，在不进行读写操作时RAM保存它所存储的信息，在进行读操作时，RAM的输出和电路以前的状态有关，因此RAM属于时序逻辑电路。
对于ROM来说，若把地址码视为输入变量，输出的每一位数据随地址码改变而改变，这取决于ROM阵列中的开关元件是接通还是断开，即ROM任一时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入地址码，因此ROM属于组合逻辑电路，其地址译码器是一个与门构成的阵列（与阵），存储单元矩阵是一个或门的阵列（或阵）。
5.PROM、PLA和PAL如何实现组合逻辑函数？
PROM与阵（地址译码器）是不可编的，或阵（存储单元矩阵）是可编的，因此ROM 按标准与或表达式即最小项表达式编程。
根据如下ROM阵列结构示意图，实现逻辑函数D1、D2、D3、D4如下所示。
可编逻辑阵列PLA按照最简与或表达式编程，它的与阵和或阵都是可编的。
根据教材248页图7.3.1的实例，与阵的输出P1和P2为：
可编阵列逻辑PAL与阵可编而或阵不可编，编程时按照需要将与阵中的某些熔丝烧断，如图所示为用PAL实现异或函数的熔丝图。
6.什么是GAL？
通用阵列逻辑GAL是CMOS工艺的、可多次编程的器件，GAL用EEPROM的浮栅隧道管取代了PAL中的熔丝，可以进行100次以上的多次编程。
GAL和PAL一样，有一个可编程的与阵和一个不可编程的或阵，但为了通用，GAL在或阵之后接一个输出逻辑宏单元（OLMC），可实现不同的输出模式（组合电路型输出模式、寄存器型输出模式），构成多种组合电路或时序电路。
AB
B A
B A
D+
+
=
1
B A
B A
D+
=
2
AB
B A
D+
=
3
AB
B A
D+
=
4
B
A
B
A
P⋅
=
+
=
1
B
A
B
A
P⋅
=
+
=
2
B
A
B
A
P
P
F⋅
+
⋅
=
+
=
2
1
1
B
A
P
F⋅
=
=
1
2
练习题
1．用一个ROM 实现如下两个函数：
D C B A AC D C AB F +++=1
C B C
D A F ++=2 解：)15,14,13,12,11,10,6,2,1(1m D C B A AC D C AB F ∑=+++=
)15,14,13,12,11,10,9,8,7,3,1,0(1m C B CD A F ∑=++=
2．用一个PLA 实现如下两个函数： EF F E D BC D B C B A F +++=1
EF B D B CF B A F ++=2
W 15
W 14
W 13
W 12
W 11
W 10
W 9
W 8
W 7
W 6
W 5
W 4
W 3
W 2
W 1
W 0
F 1 F 2
F2。