存储器与可编程逻辑器件详解

本文档主要探讨了存储器和可编程逻辑器件的相关知识，包括存储器的容量计算、不同类型的RAM的优缺点、RAM的关键参数、RAM与ROM在逻辑电路分类中的差异，以及PROM、PLA、PAL和GAL等可编程逻辑器件的工作原理和应用。 1. 存储器的地址码位数与存储容量的关系： 存储器的容量是由地址码的位数n和字的位数m共同决定的。n位地址码可以寻址2^n个不同的存储位置，如果每个位置存储m位数据，则存储器的总容量为2^n字×m位。例如，n=10，m=4的RAM有2^10=1024个地址，每个地址存储4位数据，因此总容量为1K×4位。 2. MOS型静态RAM（SRAM）与动态RAM（DRAM）的优缺点： - SRAM的优点是无需刷新，数据保存稳定，访问速度快，但每个存储单元需要更多的晶体管（通常6个），导致其集成度较低，功耗相对较大。 - DRAM的优点在于高集成度和低功耗，能实现更大的存储容量，但需要定期刷新来维持数据，否则数据会丢失。 3. RAM的主要参数： RAM的关键技术参数包括存储容量和工作速度。容量指的是能存储的数据量，通常以字数×位数表示；工作速度则反映了数据存取的速率，直接影响系统的运行效率。 4. RAM与ROM在逻辑电路分类的区别： RAM因为需要在不读写时保持数据，所以属于时序逻辑电路，其输出不仅取决于当前的输入，还与电路的前一状态有关。而ROM的输出仅取决于当前的地址码，不依赖于之前的状态，因此属于组合逻辑电路。 5. PROM、PLA、PAL及GAL实现组合逻辑函数的方式： - PROM是预编程只读存储器，通过预先烧录实现与阵列的固定逻辑功能，而或阵列是可以编程的，适用于实现标准与或表达式。 - PLA（可编程逻辑阵列）的与阵和或阵都可以编程，用于实现最简与或表达式。 - PAL（可编程阵列逻辑）的与阵可编程，或阵不可编程，适合特定逻辑函数的实现。 - GAL（通用阵列逻辑）进一步扩展了PAL的功能，不仅与阵可编程，还在或阵后增加了一个输出逻辑宏单元（OLMC），使得输出逻辑更灵活，可实现更多样的功能。 6. GAL的特性： GAL使用EEPROM的浮栅隧道管，可以进行多次编程，提高了灵活性和重配置能力，同时保留了与阵和或阵的设计，以适应不同的组合逻辑函数需求。 总结来说，此文档涵盖了存储器的基础知识以及可编程逻辑器件的核心概念，对于理解存储系统和数字电路设计有着重要的参考价值。