数字电子技术：lecture23 容量扩展.ppt

半导体存储器(2)数字电子技术内容提要： 内容回顾存储器扩展容量的连接方法用存储器设计组合逻辑电路 半导体存储器就是能存储大量二值信息（或称作二值数据）的半导体器件 其组成框图如图7.1.1所示输入/出电路I/O输入/出控制图7.1.1注： a. 通常将每个输出的代码叫一个“字”（WORD），W0W1为字线，D0D3为位线，其相交叉的点就是一个存储单元，其中有二极管的相当于存1,没有二极管相当于存0.因此交叉点的数目即为存储单元数习惯上用存储单元的数目表示存储器的存储量（或称为容量）即存储容量字数位数如上述ROM的存储量为4416位 地址译码器：10根地址线A0A9，分2组，6根行地址输入线A8A3加到行地址译码器上，其输出为2664根行地址输出线X0X63；4根列地址输入线A2A0、A9加到列地址译码器上，译出24 16列地址输出线，其输出信号从已选中一行里挑出要读写的4个存储单元，即每个字线包含4位I/O1 I/O4逻辑符号如图7.3.3所示图7.3.3其中：存储单元：64644096，排列成64行和64列的矩阵存储容量的扩展 当使用一片ROM或RAM器件不能满足对存储容量的需求时，则需要将若干片ROM或RAM组合起来，构成更大容量的存储器。

存储容量的扩展方式有两种：位扩展方式和字扩展方式位扩展方式 若每一片ROM或RAM的字数够用而位数不足时，应采用位扩展方式接法：将各片的地址线、读写线、片选线并联即可 图7.4.1是用8片10241的RAM构成10248的RAM接线图图7.4.1图7.4.2是由两片2114扩展成10248位的RAM电路连线图字扩展方式 若每一片存储器(ROM或RAM）的数据位数够而字数不够时，则需要采用字扩展方式，以扩大整个存储器的字数，得到字数更多的存储器例7.4.1 用4片2568位的RAM接成一个10248位的RAM接线图10248 RAM解：四片四片 每一片2568的A0 A7可提供28256个地址，为00到11，用扩展的字A8、 A9构成的两位代码区别四片2568的RAM，即将A8、 A9译成四个低电平信号，分别接到四片2568RAM的CS ，如下表A9A8CS1CS2CS3CS400011101101110110111111010248 RAM四片2568RAM地址分配为(2)(4)实现的电路如图7.4.3所示图7.4.3 图7.4.4为由4片2114构成的40964位RAM的电路连线图其各片RAM电路的地址分配如表7.2.1其各片RAM电路的地址分配如表7.2.1注：注：ROM芯片上没有读/写控制端，除此之外位扩展方式其余引出线的接法和RAM相同；而字扩展方式也同样适用于ROM。

如果一片RAM或ROM的位数和字数都不够，就需要同时采用位扩展和字扩展方法，用多片组成一个大的存储器系统，以满足对存储容量的要求例7.4.2 试用2564位的RAM，用复合扩展的方法组成10248位的RAM要求：画出连线图；指出当R/W=1，地址为0011001100时，哪个芯片组被选通？指出芯片组(0)、(1)、(2)、(3)的地址范围解 ：（1)先用位扩展方式构成2568位的RAM，其连线图如图7.4.5所示；再由字扩展方式构成10248位RAM，如图7.4.6所示，所以一共用了8片2564位的RAM2) 当地址码为0011001100,且R/W=1 时，A9A8=00，2568(1)组被选中，其他组被封锁3)2568(1)的地址为（0000000000)B(0011111111)B ;2568(2)的地址为（0100000000)B(0111111111)B ; 2568(3)的地址为（1000000000)B(1011111111)B ; 2568(4)的地址为（1100000000)B(1111111111)B 对于前面讲过的二极管掩模ROM中，有一个数据输出表（如下）A0An-1W0W(2n-1)用存储器实现组合逻辑函数 可以看出，若把地址输入A1和A0看成是两个输入变量，数据输出看成是一组输出变量，则D3D0就是一组A1A0的组合逻辑函数。

可写成：A0An-1W0W(2n-1)*由于任何组合逻辑函数都可以写成最小项之和的形式，因此任何组合逻辑函数都可以通过向ROM中写入相应的数据来实现用具有n位输入地址、m位数据输出的ROM可以获得不大于m个任何形式的n变量组合逻辑函数这也适合RAM例7.5.1 试用ROM产生下列一组组合逻辑函数由于要实现的是4个逻辑函数，且逻辑函数为4变量的，所以需要4位地址输入和4位数据输出，故选164的ROM实现解：首先将所给的逻辑函数展成最小项之和的形式其连线图如图7.5.1所示图7.5.1例7.5.2 试用ROM设计一个2位二进制数的比较器设这两个2位数分别为AA1A0，BB1B0当AB时，Y3=1.解：由题意可得真值表为则选用163的ROM，实现电路如图7.5.2所示例7.5.3 试用84位ROM实现一个排队组合电路，电路的功能是输入信号A、B、C通过排队电路后分别由YA、YB、YC输出但在同一时刻只能有一个信号通过，如果同时有2个以上信号通过时，则按A、B、C的优先顺序通过解：根据题意可得真值表为则实现的电路如图7.5.3所示例7.5.4在图7.5.4（a）所示电路中，若PROM存储矩阵地编程如图7.5.4(b）所示，试画出输出电压uo的波形。

注：图7.5.3(a）的电子开关是由PROM的位线电平控制，当D1时，开关接基准电压U R；当D0时，开关接地解：由图7.5.4(b）得出输出数据端和地址码输入的关系表为由电路可得输出电压为将关系表的D3D0代入上式，可得对应的输出电压如下表:其输出电压波形如图7.5.5所示内容总结：存储器扩展容量的连接方法 -位扩展方式 -字扩展方式用存储器设计组合逻辑电路。