第06章半导体存储器习题解

D1 D0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1
CP Y3 Y2 Y1 Y0
6.10 ROM和RAM有什么相同之处，只读存储器写入信息有几种方式 和 有什么相同之处， 有什么相同之处 只读存储器写入信息有几种方式?
的结构类似， 答: ROM和RAM的结构类似，都是由地址译码器、存储矩阵和读写控制电路组 和 的结构类似 都是由地址译码器、 成。 掩模ROM，在制造时，生产厂家利用掩模技术把数据写入存储器中，一旦写入， 掩模 ，在制造时，生产厂家利用掩模技术把数据写入存储器中，一旦写入， 用户不能改写。 用户不能改写。 PROM采用的是烧断熔丝或击穿 结的方法。这些方法不可逆，一经改写再无 采用的是烧断熔丝或击穿PN结的方法。这些方法不可逆， 采用的是烧断熔丝或击穿 结的方法 法恢复。 法恢复。 EPROM出厂时，全为 。写入 即编程 时，首先选中需要存储 的单元，在其对 出厂时， 即编程)时 首先选中需要存储1的单元 的单元， 出厂时 全为0。写入(即编程 应的MOS管的漏极上加约几十伏的正脉冲电压， 使电子注入到浮置栅 中 ， 管的漏极上加约几十伏的正脉冲电压， 应的 管的漏极上加约几十伏的正脉冲电压 使电子注入到浮置栅Gf中 即在存储单元中写入了1。由于Gf无引线 即浮置栅上的电子无放电通路)， 无引线(即浮置栅上的电子无放电通路 即在存储单元中写入了 。 由于 无引线 即浮置栅上的电子无放电通路 ， 所以电子能够长期保存。 所以电子能够长期保存。 E2PROM在要写入 的存储单元的 在要写入0的存储单元的 管控制栅Gc上 加上0V电压 字线Wi 电压， 在要写入 的存储单元的Flotox管控制栅 上，加上 电压，字线 管控制栅 和位线Di上加 上加+20V左右的脉冲电压，存储于 左右的脉冲电压， 和位线 上加 左右的脉冲电压 存储于Flotox管浮置栅中的电子通过隧 管浮置栅中的电子通过隧 道放电。此时， 管的开启电压为0V，读出时，控制栅Gc上加 上加+3V的电 道放电。此时，Flotox管的开启电压为 ，读出时，控制栅 上加 管的开启电压为 的电 管导通， 状态。 压，Flotox管导通，存储单元为 状态。 管导通 存储单元为0状态 快闪存储器写入状态与EPROM相同。 快闪存储器写入状态与 相同。 相同
6.2 指出下列 指出下列ROM存储系统各具有多少个存储单元，应有地址线、数据 存储系统各具有多少个存储单元， 存储系统各具有多少个存储单元 应有地址线、 字线和位线各多少根? 线、字线和位线各多少根 (1)256字x4位 (2)64Kx 1 字 位 (3)256Kx4 (4)1M x 8 单元 (1)256字x4位 1024 字 位 (2)64Kx 1 64K (3)256Kx4 1M (4)1M x 8 8M
三 位 Q0 二 进 制 Q1 计 数 器 Q2 EPROM D0 A0 D1 A1 D2 A2 D3 Y2 Y3 Y0 Y1
CP
解:
A2 A1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1
A0 0 1 0 1 0 1 0 1
D3 1 0 1 0 1 0 0 0
D2 1 0 0 0 1 0 0 0
A0
解:
LT 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 A3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 X A2 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 X A1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 X A0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 X Ya 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 Yb 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 Yc 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 Yd 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 Ye 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 Yf 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 Yg 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 字型
Y1 Y2 Y3 Y4
6.7 试用 试用ROM设计一个实现 设计一个实现8421BCD码到余 码转换的逻辑电路，要求选择 码到余3码转换的逻辑电路 设计一个实现 码到余 码转换的逻辑电路， EPROM的容量，画出简化阵列图。 的容量， 的容量 画出简化阵列图。 选用16X4存储器 解:选用 选用 存储器 列出真值表
写成最小项表达式
Y1 = ∑m(3,12,13,14) Y2 = ∑m(9,10,11,13)
Y3 = ∑m(1,3,4,5,6,7,9,10,11,13,14) Y4 = ∑m(1,3,4,6,9,11,12,14)
W0 W1 W2 W3 W4 W5 W6 W7 W8 W9 W10 W11 W12 W13W14 W15
6.11 某台计算机的内部存储器设置有 位的地址线，16位并行数据输入 某台计算机的内部存储器设置有32位的地址线 位的地址线， 位并行数据输入 输出端，试计算它的最大存储量为多少? ／输出端，试计算它的最大存储量为多少
第6章 半导体存储器习题 课件主编：徐 梁 课件主编：
数 字 电 子 技 术 基 础
第1题 第2题 第3题 第4题 第5题 第6题 第7题 第8题 第9题 第10题 第11题 第12题 第13题 第14题 第15题 第16题 第17题 第18题
★作业
★ ★ ★
习题解
ROM ROM设计 RAM 综合
6.1 ROM有哪些种类，各有何特点? 有哪些种类，各有何特点 有哪些种类
A1 W0 W1 W2 W3 D3 D2 D1 D0
A0 D3
D2 D1 D0
6.6 试用 试用ROM设计一个组合逻辑电路，用来产生下列一组逻辑函数。画出存储 设计一个组合逻辑电路， 设计一个组合逻辑电路 用来产生下列一组逻辑函数。 矩阵的点阵图。 矩阵的点阵图。
Y1 = ABCD + ABCD + ABCD + ABCD Y2 = ABCD + ABD + ACD Y3 = AB + BCD + ACD + BD Y4 = BD + BD
A3 A2 A1 A0 Y3 Y2 Y1 Y0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0
(列表略 列表略) 列表略
A1
地 址 译 码 器
W0 W1 W2 W3 D1 D2
6.5 ROM点阵图及地址线上的波形图如图 点阵图及地址线上的波形图如图6.22所示，试画出数据线 ～Do上的 所示， 点阵图及地址线上的波形图如图 所示 试画出数据线D3～ 上的 波形图。 波形图。
A1
1
解:
A0
1
A1 A2 A3 LT
b c d e f g
f e
g
b c
d
Ya = LT + ∑m(0,2,3,5,7,8,9),Yb = LT + ∑m(0,1,2,3,4,7,8,9) Yc = LT + ∑m(0,1,3,4,5,6,7,8,9),Yd = LT + ∑m(0,2,3,5,6,8) Ye = LT + ∑m(0,2,6,8),Yf = LT + ∑m(0,4,5,6,8,9) Yg = LT + ∑m(2,3,4,5,6,8,9)
D3 = W + W3 = A1 A + A A = A0 1 0 1 0 D2 = W + W2 = A A0 + A1 A = A ⊕ A 1 1 0 1 0 D = W0 + W + W3 = A1 + A 1 1 0 D0 = W0 + W3 = A1 A0 + A A = A 1 0 1 A 0
W0 W1 W2 W3 W4 W5 W6 W7 W8 W9 W10 W11 W12 W13 W14 W15
≥1 ≥1 ≥1 ≥1 ≥1 ≥1 ≥1
Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg
LT
1
6.9 如图 如图6.24所示的电路是用三位二进制计数器和 所示的电路是用三位二进制计数器和8x4EPROM组成的波 所示的电路是用三位二进制计数器和 组成的波 形发生器电路。在某时刻EPROM存储的二进制数码如表 所示，试画 存储的二进制数码如表6.5所示 形发生器电路。在某时刻 存储的二进制数码如表 所示， 的波形。 出CP和Y0～Y3的波形。 和 ～ 的波形
答: 字数W=16384/8=256, 地址线 地址线=8(28=256), 数据线 数据线=W=256 字数
6.4 已知 已知ROM如图 如图6.21所示，试列表说明 所示， 存储的内容。 如图 所示 试列表说明ROM存储的内容。 存储的内容
A0
解:
D = W + W3 = A1 A + A A = A 1 1 0 1 0 0 D2 = W0 + W = A1 A0 + A1 A = A1 1 0
简化阵列图
写出表达式
Y3 = ∑m(5,6,7,8,9) Y2 = ∑m(1,2,3,4,9) Y1 = ∑m(0,3,4,7,9) Y0 = ∑m(0,2,4,6,8)
6.8ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ图6.23是用 是用ROM构成的七段译码电路框图，A0～A3为ROM的输入 构成的七段译码电路框图， ～ 为 是用 构成的七段译码电路框图 的输入 为试灯输入端： 端。LT为试灯输入端：当LT=1时，无论二进制数为何值，数码管七段 为试灯输入端 时 无论二进制数为何值， 全亮； 全亮；当LT=0时，数码管显示与输入的四位二进制数所对应的十进制数。 时 数码管显示与输入的四位二进制数所对应的十进制数。 试列出实现上述功能的ROM数据表，并画出 数据表， 的阵列图(采用共阴极 试列出实现上述功能的 数据表 并画出ROM的阵列图 采用共阴极 的阵列图 数码管)。 数码管 。 a ROM a
解：
地址线 8 16 18 20
数据线 256 64K 256K 1M
字线 位线 256 4 64K 1 256K 4 1M 8
其中:1K=1024, 1M=1048576 其中
6.3 一个有 一个有16384个存储单元的 个存储单元的ROM，它的每个字是 位，试问它应有多少个字 个存储单元的 ，它的每个字是8位 有多少根地址线和数据线? ，有多少根地址线和数据线
掩模只读存储器(ROM)，即存储器中的数据由生产厂家一次写入，且 ①掩模只读存储器 ，即存储器中的数据由生产厂家一次写入， 只能读出，不能改写。 只能读出，不能改写。 可编程只读存储器(PROM)，即存储器中的数据由用户通过特殊写入 ②可编程只读存储器 ， 器写入，但只能写一次，写入后无法再改变。 器写入，但只能写一次，写入后无法再改变。 可擦除只读存储器(EPROM)和(E2PROM)，即写入的数据可以擦除， ③可擦除只读存储器 和 ，即写入的数据可以擦除， 因此，可以多次改写其中存储的数据。两者的不同之处是： 因此，可以多次改写其中存储的数据。两者的不同之处是：EPROM 是用紫外线擦除存入的数据，其结构简单，编程可靠， 是用紫外线擦除存入的数据 ， 其结构简单 ， 编程可靠 ， 但擦除操作 复杂，速度慢； 是用电擦除存入的数据， 复杂 ， 速度慢 ； E2PROM是用电擦除存入的数据， 擦除速度较快 ， 是用电擦除存入的数据 擦除速度较快， 但改写字节则必须在擦除该字节后才能进行， 写过程约为 写过程约为10～ 但改写字节则必须在擦除该字节后才能进行 ， 擦 /写过程约为 ～ 15ms，当进行在线修改程序时，这个延时很明显。另外，E2PROM ，当进行在线修改程序时，这个延时很明显。另外， 的集成度不够高，并且一个字节可擦写的次数限制在10 次左右。 的集成度不够高，并且一个字节可擦写的次数限制在 000次左右。 次左右 快闪存储器， 这是新一代电信号擦除的可编程ROM， 它既吸收了 ④ 快闪存储器 ， 这是新一代电信号擦除的可编程 ， EPROM结构简单、编程可靠的优点，又保留了 2PROM擦除快的优 结构简单、 结构简单 编程可靠的优点，又保留了E 擦除快的优 而且具有集成度高、容量大、成本低等优点。 点，而且具有集成度高、容量大、成本低等优点。