存储器和可编程逻辑器件简介

若
A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0=000000000000 表示选中列地址为A11A10A9A8=0000、行地址为 A7A6A5A4A3A2A1A0=00000000的存储单元。 此时只有X0和Y0为有效，则选中第一个信息单 元的k个存储单元，可以对这k个存储单元进行读出
或写入。
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图8-2 RAM存储矩阵的示意图
2564（256个字，每个字4位）RAM存储矩阵的 示意图。
如果X0＝Y0＝1，则选中第一个信息单元的4个 存储单元，可以对这4个存储单元进行读出或写入。
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（2）RAM 的读写原理 （以图8－1为例）
当CS=０时，RAM被选中工作。
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8.1.1 随机存取存储器（RAM）
随机存取存储器又叫随机读/写存储器，简称 RAM，指的是可以从任意选定的单元读出数据，或 将数据写入任意选定的存储单元。
优点：读写方便，使用灵活。 缺点：掉电丢失信息。
分类： SRAM （静态随机存取存储器） DRAM （动态随机存取存储器）
本章内容：
随机存取存储器RAM和只读存储器ROM的结构、
工作原理及存储器容量扩展的方法；
可编程阵列逻辑PAL 、通用阵列GAL的结构与特
点；
CPLD和FPGA的结构特点；
可编程逻辑器件的开发与应用技术。
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8.1 半导体存储器
数字系统中用于存储大量二进制信息的器件是 存储器。
穿孔卡片→纸带→磁芯存储器→半导体存储器 半导体存储器的优点：容量大、体积小、功耗 低、存取速度快、使用寿命长等。 半导体存储器按照内部信息的存取方式不同分 为两大类： 1、只读存储器ROM。用于存放永久性的、不变 的数据。 2、随机存取存储器RAM。用于存放一些临时性 的数据或中间结果，需要经常改变存储内容。
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例：将256×1的RAM扩展为 256×8的RAM。
将8块256×1的RAM的所有地址线和CS（片选线） 分别对应并接在一起，而每一片的位输出作为整个 RAM输出的一位。
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256×8RAM需256×1RAM的芯片数为：
N

总存储容量 一片存储容量

2568 2561
4. Intel 2116是16 K×1位动态存储器（DRAM），
是典型的单管动态存储芯片。它是双列直插16脚封
装器件，采用+12V和± 5V三组电源供电，其逻辑电
平与TTL兼容。
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8.1.3 存储器的应用
1. 存储器容量的扩展
存储器的容量：字数×位数 ⑴ 位扩展（即字长扩展）：将多片存储器经适当 的连接，组成位数增多、字数不变的存储器。 方法：用同一地址信号控制 n个相同字数的RAM。
选用2线-4线译码器，将输入接高位地址A11、 A10，输出分别控制四片RAM的片选端。
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由1024×8图的8-R11AMRA扩M字展扩为展4096×8的RAM
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(3) 字位扩展
例：将1024×4的RAM扩展为2048×8 RAM。 位扩展需2片芯片，字扩展需2片芯片，共需4片 芯片。 字扩展只增加一条地址输入线A10，可用一反相 器便能实现对两片RAM片选端的控制。 字扩展是对存储器输入端口的扩展， 位扩展是对存储器输出端口的扩展。
保存的信息不易丢失。 动态存储单元：利用MOS的栅极电容来存储信
息。由于电容的容量很小，以及漏电流的存在，为 了保持信息，必须定时给电容充电，通常称为刷新。
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2. 静态读写存储器（SRAM）集成电路6264简介
采 用 CMOS 工 艺 制 成 ， 存 储 容 量 为 8K×8 位 ， 典 型 存取时间为100ns、电源电压 ＋ 5V 、 工 作 电 流 40mA 、 维 持 电 压 为 2V ， 维 持 电 流 为 2μA。
8K=213 ， 有 13 条 地 址 线 A0~A12；
每字有８位，有８条数
据线I/O0～I/O7；
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四条控制线
图8-3 6264引脚1图4
表8-１ 6264的工作方式表
3. Intel2114A是1 K字×4位SRAM，它是双列直插
18脚封装器件，采用5V供电，与TTL电平完全兼容。
存储器中存储单元的数量称为存储容量（＝字数 ×位数k）。
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② 地址译码器
行地址译码器：输入8位行地址码，输出256条行 选择线（用x表示）
列地址译码器：输入4位列地址码，输出16条列 选择线（用Y表示）
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③ 读写控制电路 当R/W =0时，进行写入(Write)数据操作。 当R/W =1时，进行读出(Read)数据操作。
第8章 存储器和可编程逻辑器件简介
结束
8.1 半导体存储器
放映
8.1.1 随机存取存储器（RAM）
8.1.3 存储器的应用
1 .存储器容量的扩展
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复习
A/D转换的步骤？ 取样定理？ 量化误差是不可避免的吗？如何减小量化误差？
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第8章 存储器和可编程逻辑器件简介
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1. RAM的结构和读写原理 （1）RAM 的结构框图
I/O2端019/1画2/20双箭是因图为8数-1据RA即M 可的由结构此框端图口读出，也可写6入
① 存储矩阵
共有28（＝256）行×24（＝16）列共212（＝ 4096）个信息单元（即字）
每个信息单元有k位二进制数（1或0）
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将1024×图48的-1R2 AMRAM扩的展字为位扩20展48×8 RAM
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作业题
8-4
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若此时R/W＝1，则执行读操作，将所选存储单 元中的数据送到I/O端上。
若此时R/W=0时，进行写入数据操作。 当CS=1时，不能对RAM进行读写操作，所有端 均为高阻态。
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（3）RAM的存储单元按工作原理分为： 静态存储单元：利用基本RS触发器存储信息。
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将256×1的图R8-A1M0扩展RA为M位25扩6×展 8的RAM
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⑵ 字扩展
将多片存储器经适当的连接，组成字数更多，
而位数不变的存储器。
例：由1024×8的 RAM扩展为4096×8的RAM。
共需四片1024×8的 RAM芯片。AM有12根地址输入线A11～A0。