存储器与可编程逻辑器件详解
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更新于2024-08-04
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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。
2022-07-07 上传
2021-09-26 上传
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