1、2020/10/11,1,第8章 存儲器和可編程邏輯器件簡介,8.1.3 存儲器的應用 1 .存儲器容量的擴展,8.1.1 隨機存取存儲器（RAM）,8.1 半導體存儲器,2020/10/11,2,復習,A/D轉換的步驟？ 取樣定理？ 量化誤差是不可避免的嗎？如何減小量化誤差？,2020/10/11,3,第8章 存儲器和可編程邏輯器件簡介,本章內容： 隨機存取存儲器RAM和只讀存儲器ROM的結構、工作原理及存儲器容量擴展的方法； 可編程陣列邏輯PAL 、通用陣列GAL的結構與特點； CPLD和FPGA的結構特點； 可編程邏輯器件的開發(fā)與應用技術。,2020/10/11,4,8.1 半導體存儲器

2、,數字系統(tǒng)中用于存儲大量二進制信息的器件是存儲器。 穿孔卡片紙帶磁芯存儲器半導體存儲器 半導體存儲器的優(yōu)點：容量大、體積小、功耗低、存取速度快、使用壽命長等。 半導體存儲器按照內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、不變的數據。 2、隨機存取存儲器RAM。用于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。,2020/10/11,5,8.1.1 隨機存取存儲器（RAM）,隨機存取存儲器又叫隨機讀/寫存儲器，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(yōu)點：讀寫方便，使用靈活。 缺點：掉電丟失信息。,分類： SRAM

3、 （靜態(tài)隨機存取存儲器） DRAM （動態(tài)隨機存取存儲器）,2020/10/11,6,1. RAM的結構和讀寫原理,（1）RAM 的結構框圖,圖8-1 RAM 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,2020/10/11,7, 存儲矩陣,共有28（256）行24（16）列共212（4096）個信息單元（即字） 每個信息單元有k位二進制數（1或0） 存儲器中存儲單元的數量稱為存儲容量（字數位數k）。,2020/10/11,8, 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）,20

4、20/10/11,9, 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。,2020/10/11,10,圖8-2 RAM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X0Y01，則選中第一個信息單元的4個存儲單元，可以對這4個存儲單元進行讀出或寫入。,2020/10/11,11,（2）RAM 的讀寫原理 （以圖81為例）,當CS=時，RAM被選中工作。,若 A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0=000000000000 表示選中列地址為A11A10A9A8=0000、行地址為A7

5、A6A5A4A3A2A1A0=00000000的存儲單元。 此時只有X0和Y0為有效，則選中第一個信息單元的k個存儲單元，可以對這k個存儲單元進行讀出或寫入。,2020/10/11,12,若此時R/W1，則執(zhí)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(tài)。,2020/10/11,13,（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，必須定時給電

6、容充電，通常稱為刷新。,2020/10/11,14,2. 靜態(tài)讀寫存儲器（SRAM）集成電路6264簡介,采用CMOS工藝制成，存儲容量為8K8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2A。 8K=213，有13條地址線A0A12； 每字有位，有條數據線I/O0I/O7；,圖8-3 6264引腳圖,四條控制線,2020/10/11,15,表8- 6264的工作方式表,3.Intel2114A是1 K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.Intel 2116是16 K1位動態(tài)存儲器（DRAM），是典型

7、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。,2020/10/11,16,8.1.3 存儲器的應用,1. 存儲器容量的擴展,存儲器的容量：字數位數 位擴展（即字長擴展）：將多片存儲器經適當的連接，組成位數增多、字數不變的存儲器。 方法：用同一地址信號控制 n個相同字數的RAM。,2020/10/11,17,例：將2561的RAM擴展為 2568的RAM。 將8塊2561的RAM的所有地址線和CS（片選線）分別對應并接在一起，而每一片的位輸出作為整個RAM輸出的一位。,2020/10/11,18,2568RAM需2561RAM的芯片數

8、為：,圖8-10 RAM位擴展,將2561的RAM擴展為2568的RAM,2020/10/11,19, 字擴展,將多片存儲器經適當的連接，組成字數更多，而位數不變的存儲器。 例：由10248的 RAM擴展為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。,2020/10/11,20,圖8-11 RAM字擴展,由10248的 RAM擴展為40968的RAM,2020/10/11,21,(3) 字位擴展,例：將10244的RAM擴展為20488 RAM。 位擴展需2片芯片，字擴展需2片芯片，共需4片芯片。