存储器和可编程逻辑器件简介课件.pptx

**記憶體和可編程邏輯器件簡介8.1半導體記憶體

**8.1半導體記憶體數字系統中用於存儲大量二進位資訊的器件是記憶體。穿孔卡片→紙帶→磁芯記憶體→半導體記憶體半導體記憶體的優點：容量大、體積小、功耗低、存取速度快、使用壽命長等。半導體記憶體按照內部資訊的存取方式不同分為兩大類：1、只讀記憶體ROM。用於存放永久性的、不變的數據。2、隨機存取記憶體RAM。用於存放一些臨時性的數據或中間結果，需要經常改變存儲內容。

**8.1.1隨機存取記憶體（RAM）隨機存取記憶體又叫隨機讀/寫記憶體，簡稱RAM，指的是可以從任意選定的單元讀出數據，或將數據寫入任意選定的存儲單元。優點：讀寫方便，使用靈活。缺點：掉電丟失資訊。?返回分類：SRAM（靜態隨機存取記憶體）DRAM（動態隨機存取記憶體）

**1.RAM的結構和讀寫原理（1）RAM的結構框圖圖8-1RAM的結構框圖I/O端畫雙箭是因為數據即可由此端口讀出，也可寫入

**①存儲矩陣共有28（＝256）行×24（＝16）列共212（＝4096）個資訊單元（即字）每個資訊單元有k位二進位數（1或0）記憶體中存儲單元的數量稱為存儲容量（＝字數×位數k）。

**②地址解碼器行地址解碼器：輸入8位行地址碼，輸出256條行選擇線（用x表示）列地址解碼器：輸入4位列地址碼，輸出16條列選擇線（用Y表示）

**③讀寫控制電路當R/W=0時，進行寫入(Write)數據操作。當R/W=1時，進行讀出(Read)數據操作。

**圖8-2RAM存儲矩陣的示意圖2564（256個字，每個字4位）RAM存儲矩陣的示意圖。如果X0＝Y0＝1，則選中第一個資訊單元的4個存儲單元，可以對這4個存儲單元進行讀出或寫入。

**（2）RAM的讀寫原理（以圖8－1為例）當CS=０時，RAM被選中工作。若A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0=000000000000表示選中列地址為A11A10A9A8=0000、行地址為A7A6A5A4A3A2A1A0存儲單元。此時只有X0和Y0為有效，則選中第一個資訊單元的k個存儲單元，可以對這k個存儲單元進行讀出或寫入。

**若此時R/W＝1，則執行讀操作，將所選存儲單元中的數據送到I/O端上。若此時R/W=0時，進行寫入數據操作。當CS=1時，不能對RAM進行讀寫操作，所有端均為高阻態。

**（3）RAM的存儲單元按工作原理分為：靜態存儲單元：利用基本RS觸發器存儲資訊。保存的資訊不易丟失。動態存儲單元：利用MOS的柵極電容來存儲資訊。由於電容的容量很小，以及漏電流的存在，為了保持資訊，必須定時給電容充電，通常稱為刷新。

**2.靜態讀寫記憶體（SRAM）積體電路6264簡介採用CMOS工藝製成，存儲容量為8K×8位，典型存取時間為100ns、電源電壓＋5V、工作電流40mA、維持電壓為2V，維持電流為2μA。8K=213，有13條地址線A0~A12；每字有８位，有８條數據線I/O0～I/O7；圖8-36264引腳圖四條控制線

**表8-１6264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，採用5V供電，與TTL電平完全相容。4.Intel2116是16K×1位動態記憶體（DRAM），是典型的單管動態存儲晶片。它是雙列直插16腳封裝器件，採用+12V和±5V三組電源供電，其邏輯電平與TTL相容。

**8.1.3記憶體的應用1.記憶體容量的擴展記憶體的容量：字數×位數⑴位擴展（即字長擴展）：將多片記憶體經適當的連接，組成位數增多、字數不變的記憶體。方法：用同一地址信號控制n個相同字數的RAM。返回

**例：將256×1的RAM擴展為256×8的RAM。將8塊256×1的RAM的所有地址線和CS（片選線）分別對應並接在一起，而每一片的位輸出作為整個RAM輸出的一位。

**256×8RAM需256×1RAM的晶片數為：圖8-10RAM位擴展將256×1的RAM擴展為256×8的RAM