可編程邏輯器件
發(fā)布時間:2013/10/21 19:30:29 訪問次數(shù):707
半導(dǎo)體存儲器是當(dāng)今數(shù)字系統(tǒng)中不可缺少的組成部分,HA17805P特別是20世紀(jì)70年代后期發(fā)展起來的可編程邏輯器件是現(xiàn)代大型復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)的重要部分。近幾年來,專用集成電路(ASIC)異軍突起,電子系統(tǒng)的設(shè)計方法和手段有了很大的變革,電子設(shè)計自動化(EDA)成了潮流,可編程器件及其應(yīng)用成為當(dāng)前最熱門的技術(shù)之一。本章介紹了基本半導(dǎo)體存儲器件和典型可編程邏輯器件的基本結(jié)構(gòu)和原理。
半導(dǎo)體存儲器
根據(jù)使用功能的不同,半導(dǎo)體存儲器件分為隨機(jī)存取存儲器( RAM)和只讀存儲器(ROM)。RAM具有易失性,即當(dāng)電源斷電后,存儲的數(shù)據(jù)便隨之消失。與RAM不同,ROM一般由專用的裝置寫入數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)一旦寫入,不能隨意改寫,在切斷電源后數(shù)據(jù)也不會消失,具有非易失性。
隨機(jī)存取存儲器(RAM)
基本結(jié)構(gòu)
一般而言,隨機(jī)存取存儲器由存儲矩陣、地址譯碼和輸入/輸出控制電路3部分組成,其結(jié)構(gòu)如圖10.1.1所示?梢钥闯鲞M(jìn)出存儲器有3類信號線:地址線、數(shù)據(jù)線和控制線。
(1)存儲矩陣
一個存儲器由許多存儲單元組成,每個單元存放1位二值數(shù)掘,存儲單元通常排列成矩陣形式。存儲器以字為單位組織內(nèi)部結(jié)構(gòu),一個字含有若干個存儲單元。一個字中所含的位數(shù)稱為字長。存儲單元是存儲器的最基本存儲細(xì)胞,有靜態(tài)( SRAM)與動態(tài)(DRAM)之分,由三極管或MOS管構(gòu)成。
在實際應(yīng)用中,常以字?jǐn)?shù)和字長的乘積表示存儲器的容量,存儲器容量越大,意味著存儲器存儲的數(shù)據(jù)越多。
(2)地址譯碼
通常RAM以字為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀出與寫入,為區(qū)別各個不同的字,將存放同一字的存儲器編為一組,并賦予一個號碼,稱為地址。不同的字單元具有不同的地址,從而在進(jìn)行讀/寫操作時,可以按照地址選擇要訪問的單元。字單元也稱為地址單元。
地址譯碼電路實現(xiàn)地址的選擇,在大容量存儲器中,常常采用雙譯碼結(jié)構(gòu),即將輸入地址分為行地址和列地址兩部分,別由行地址和列地址譯碼電路譯碼。
(3)輸入/輸出控制電路
為了系統(tǒng)的控制需要,存取存儲器必須設(shè)輸入/輸出控制電路,包括讀/寫控制信號(R/W),片選控制信號(CS)。當(dāng)片選控制信號(CS)有效時,存儲器被選中,可以進(jìn)行讀/寫操作,否則存儲器不工作。被選中存儲器的讀、寫操作則由讀/寫控制信號(RlW)具體控制。
半導(dǎo)體存儲器是當(dāng)今數(shù)字系統(tǒng)中不可缺少的組成部分,HA17805P特別是20世紀(jì)70年代后期發(fā)展起來的可編程邏輯器件是現(xiàn)代大型復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)的重要部分。近幾年來,專用集成電路(ASIC)異軍突起,電子系統(tǒng)的設(shè)計方法和手段有了很大的變革,電子設(shè)計自動化(EDA)成了潮流,可編程器件及其應(yīng)用成為當(dāng)前最熱門的技術(shù)之一。本章介紹了基本半導(dǎo)體存儲器件和典型可編程邏輯器件的基本結(jié)構(gòu)和原理。
半導(dǎo)體存儲器
根據(jù)使用功能的不同,半導(dǎo)體存儲器件分為隨機(jī)存取存儲器( RAM)和只讀存儲器(ROM)。RAM具有易失性,即當(dāng)電源斷電后,存儲的數(shù)據(jù)便隨之消失。與RAM不同,ROM一般由專用的裝置寫入數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)一旦寫入,不能隨意改寫,在切斷電源后數(shù)據(jù)也不會消失,具有非易失性。
隨機(jī)存取存儲器(RAM)
基本結(jié)構(gòu)
一般而言,隨機(jī)存取存儲器由存儲矩陣、地址譯碼和輸入/輸出控制電路3部分組成,其結(jié)構(gòu)如圖10.1.1所示?梢钥闯鲞M(jìn)出存儲器有3類信號線:地址線、數(shù)據(jù)線和控制線。
(1)存儲矩陣
一個存儲器由許多存儲單元組成,每個單元存放1位二值數(shù)掘,存儲單元通常排列成矩陣形式。存儲器以字為單位組織內(nèi)部結(jié)構(gòu),一個字含有若干個存儲單元。一個字中所含的位數(shù)稱為字長。存儲單元是存儲器的最基本存儲細(xì)胞,有靜態(tài)( SRAM)與動態(tài)(DRAM)之分,由三極管或MOS管構(gòu)成。
在實際應(yīng)用中,常以字?jǐn)?shù)和字長的乘積表示存儲器的容量,存儲器容量越大,意味著存儲器存儲的數(shù)據(jù)越多。
(2)地址譯碼
通常RAM以字為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀出與寫入,為區(qū)別各個不同的字,將存放同一字的存儲器編為一組,并賦予一個號碼,稱為地址。不同的字單元具有不同的地址,從而在進(jìn)行讀/寫操作時,可以按照地址選擇要訪問的單元。字單元也稱為地址單元。
地址譯碼電路實現(xiàn)地址的選擇,在大容量存儲器中,常常采用雙譯碼結(jié)構(gòu),即將輸入地址分為行地址和列地址兩部分,別由行地址和列地址譯碼電路譯碼。
(3)輸入/輸出控制電路
為了系統(tǒng)的控制需要,存取存儲器必須設(shè)輸入/輸出控制電路,包括讀/寫控制信號(R/W),片選控制信號(CS)。當(dāng)片選控制信號(CS)有效時,存儲器被選中,可以進(jìn)行讀/寫操作,否則存儲器不工作。被選中存儲器的讀、寫操作則由讀/寫控制信號(RlW)具體控制。
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