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1、2020/5/22,1,第8章存儲器和可編程邏輯器件簡介,8.1.3存儲器的應(yīng)用1.存儲器容量的擴(kuò)展,8.1.1隨機(jī)存取存儲器（RAM）,8.1半導(dǎo)體存儲器,返回,結(jié)束放映,2020/5/22,2,復(fù)習(xí),A/D轉(zhuǎn)換的步驟？取樣定理？量化誤差是不可避免的嗎？如何減小量化誤差？,2020/5/22,3,第8章存儲器和可編程邏輯器件簡介,本章內(nèi)容：隨機(jī)存取存儲器RAM和只讀存儲器ROM的結(jié)構(gòu)、工作原理及存儲器容量擴(kuò)展的方法；可編程陣列邏輯PAL、通用陣列GAL的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)；CPLD和FPGA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；可編程邏輯器件的開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)。,2020/5/22,4,8.1半導(dǎo)體存儲器,數(shù)字系統(tǒng)中用于存儲大

2、量二進(jìn)制信息的器件是存儲器。穿孔卡片紙帶磁芯存儲器半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器的優(yōu)點(diǎn)：容量大、體積小、功耗低、存取速度快、使用壽命長等。半導(dǎo)體存儲器按照內(nèi)部信息的存取方式不同分為兩大類：1、只讀存儲器ROM。用于存放永久性的、不變的數(shù)據(jù)。2、隨機(jī)存取存儲器RAM。用于存放一些臨時(shí)性的數(shù)據(jù)或中間結(jié)果，需要經(jīng)常改變存儲內(nèi)容。,2020/5/22,5,8.1.1隨機(jī)存取存儲器（RAM）,隨機(jī)存取存儲器又叫隨機(jī)讀/寫存儲器，簡稱RAM，指的是可以從任意選定的單元讀出數(shù)據(jù)，或?qū)?shù)據(jù)寫入任意選定的存儲單元。優(yōu)點(diǎn)：讀寫方便，使用靈活。缺點(diǎn)：掉電丟失信息。,返回,分類：SRAM（靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器）DRAM（動態(tài)

3、隨機(jī)存取存儲器）,2020/5/22,6,1.RAM的結(jié)構(gòu)和讀寫原理,（1）RAM的結(jié)構(gòu)框圖,圖8-1RAM的結(jié)構(gòu)框圖,I/O端畫雙箭是因?yàn)閿?shù)據(jù)即可由此端口讀出，也可寫入,2020/5/22,7,存儲矩陣,共有28（256）行24（16）列共212（4096）個(gè)信息單元（即字）每個(gè)信息單元有k位二進(jìn)制數(shù)（1或0）存儲器中存儲單元的數(shù)量稱為存儲容量（字?jǐn)?shù)位數(shù)k）。,2020/5/22,8,地址譯碼器行地址譯碼器：輸入8位行地址碼，輸出256條行選擇線（用x表示）列地址譯碼器：輸入4位列地址碼，輸出16條列選擇線（用Y表示）,2020/5/22,9,讀寫控制電路,當(dāng)R/W=0時(shí)，進(jìn)行寫入(Writ

4、e)數(shù)據(jù)操作。當(dāng)R/W=1時(shí)，進(jìn)行讀出(Read)數(shù)據(jù)操作。,2020/5/22,10,圖8-2RAM存儲矩陣的示意圖,2564（256個(gè)字，每個(gè)字4位）RAM存儲矩陣的示意圖。如果X0Y01，則選中第一個(gè)信息單元的4個(gè)存儲單元，可以對這4個(gè)存儲單元進(jìn)行讀出或?qū)懭搿?2020/5/22,11,（2）RAM的讀寫原理（以圖81為例）,當(dāng)CS=時(shí)，RAM被選中工作。,若A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0=000000000000表示選中列地址為A11A10A9A8=0000、行地址為A7A6A5A4A3A2A1A0=00000000的存儲單元。此時(shí)只有X0和Y0為有效，則選中第一

5、個(gè)信息單元的k個(gè)存儲單元，可以對這k個(gè)存儲單元進(jìn)行讀出或?qū)懭搿?2020/5/22,12,若此時(shí)R/W1，則執(zhí)行讀操作，將所選存儲單元中的數(shù)據(jù)送到I/O端上。,若此時(shí)R/W=0時(shí)，進(jìn)行寫入數(shù)據(jù)操作。當(dāng)CS=1時(shí)，不能對RAM進(jìn)行讀寫操作，所有端均為高阻態(tài)。,2020/5/22,13,（3）RAM的存儲單元按工作原理分為：靜態(tài)存儲單元：利用基本RS觸發(fā)器存儲信息。保存的信息不易丟失。動態(tài)存儲單元：利用MOS的柵極電容來存儲信息。由于電容的容量很小，以及漏電流的存在，為了保持信息，必須定時(shí)給電容充電，通常稱為刷新。,2020/5/22,14,2.靜態(tài)讀寫存儲器（SRAM）集成電路6264簡介,采用

6、CMOS工藝制成，存儲容量為8K8位，典型存取時(shí)間為100ns、電源電壓5V、工作電流40mA、維持電壓為2V，維持電流為2A。8K=213，有13條地址線A0A12；每字有位，有條數(shù)據(jù)線I/O0I/O7；,圖8-36264引腳圖,四條控制線,2020/5/22,15,表8-6264的工作方式表,3.Intel2114A是1K字4位SRAM，它是雙列直插18腳封裝器件，采用5V供電，與TTL電平完全兼容。,4.Intel2116是16K1位動態(tài)存儲器（DRAM），是典型的單管動態(tài)存儲芯片。它是雙列直插16腳封裝器件，采用+12V和5V三組電源供電，其邏輯電平與TTL兼容。,2020/5/22,

7、16,8.1.3存儲器的應(yīng)用,1.存儲器容量的擴(kuò)展,存儲器的容量：字?jǐn)?shù)位數(shù)位擴(kuò)展（即字長擴(kuò)展）：將多片存儲器經(jīng)適當(dāng)?shù)倪B接，組成位數(shù)增多、字?jǐn)?shù)不變的存儲器。方法：用同一地址信號控制n個(gè)相同字?jǐn)?shù)的RAM。,返回,2020/5/22,17,例：將2561的RAM擴(kuò)展為2568的RAM。將8塊2561的RAM的所有地址線和CS（片選線）分別對應(yīng)并接在一起，而每一片的位輸出作為整個(gè)RAM輸出的一位。,2020/5/22,18,2568RAM需2561RAM的芯片數(shù)為：,圖8-10RAM位擴(kuò)展,將2561的RAM擴(kuò)展為2568的RAM,2020/5/22,19,字?jǐn)U展,將多片存儲器經(jīng)適當(dāng)?shù)倪B接，組成字?jǐn)?shù)更

8、多，而位數(shù)不變的存儲器。例：由10248的RAM擴(kuò)展為40968的RAM。共需四片10248的RAM芯片。10248的RAM有10根地址輸入線A9A0。40968的RAM有12根地址輸入線A11A0。選用2線-4線譯碼器，將輸入接高位地址A11、A10，輸出分別控制四片RAM的片選端。,2020/5/22,20,圖8-11RAM字?jǐn)U展,由10248的RAM擴(kuò)展為40968的RAM,2020/5/22,21,(3)字位擴(kuò)展,例：將10244的RAM擴(kuò)展為20488RAM。位擴(kuò)展需2片芯片，字?jǐn)U展需2片芯片，共需4片芯片。字?jǐn)U展只增加一條地址輸入線A10，可用一反相器便能實(shí)現(xiàn)對兩片RAM片選端的控制。字?jǐn)U展是對存儲器輸入端口的擴(kuò)展，位擴(kuò)展是對存儲器輸出端口的擴(kuò)展。,2020/5/22,22,圖8-12RAM的字位擴(kuò)展,將10244的RAM擴(kuò)展為20488RAM,2020/5/22,23,作業(yè)題,8-4,返回,