大規(guī)模集成電路
在數(shù)字系統(tǒng)中,用來存貯信息的器件被稱為存貯器。存貯器是由許多存貯單元組成,每個(gè)存貯單元可存放一位二進(jìn)制數(shù)。通常一個(gè)二進(jìn)制代碼由若干位二進(jìn)制數(shù)組成,我們稱這樣的二進(jìn)制代碼為一個(gè)字,它所包含的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)稱為字長。因此存放一各字長為A的數(shù)就需要A個(gè)存貯單元,我們稱存放這一個(gè)字的A個(gè)存貯單元為一個(gè)信息單元。存貯器的容量是字?jǐn)?shù)B與字長A的乘積,這也是存貯器中包含存貯單元的總數(shù)。
這一章我們只學(xué)習(xí)只讀存貯器ROM(Read Olny Memory)的及其應(yīng)用和可編程的邏輯陣列PLA(Programmable Logic Array)。
我們在學(xué)習(xí)時(shí)把這一章的內(nèi)容分為兩節(jié),它們是:
第一節(jié):ROM及其應(yīng)用
第二節(jié):PLA及其應(yīng)用
§10、1 ROM及其應(yīng)用
ROM在數(shù)字系統(tǒng)中的應(yīng)用十分廣泛。在使用時(shí),它只能讀出信息,而無法寫入信息。
一:ROM的組成
ROM的電路結(jié)構(gòu)包含三個(gè)主要部分:
存儲矩陣:它是由許多存儲單元排列而成,而且每個(gè)存儲單元都被編為一個(gè)地址(地址變量)。
地址譯碼器:它是將輸入的地址變量譯成相應(yīng)的地址控制信號,該控制信號可將某存儲單元從存儲矩陣中選出來,并將存儲在該單元的信息送至輸出緩沖器。
輸出緩沖器:它是作為輸出驅(qū)動(dòng)器和實(shí)現(xiàn)輸出的三態(tài)控制。
二:ROM的應(yīng)用(通過例題說明)
例1:把表(1)的內(nèi)容用ROM電路表示出來。
從表中我們可以得出如下表達(dá)式:
D3=A1A0+A1A0
D2=A1A0+A1A0
D1=A1A0+A1A0
D1=A1A0+A1A0+A1A0
將地址變量作為邏輯變量,則地址譯碼器提供的每個(gè)最小項(xiàng),即相當(dāng)于"與"運(yùn)算。每一位線,對最小項(xiàng)實(shí)現(xiàn)"或"運(yùn)算.得的ROM陣列為:如圖(2)所示.
從例題我們可以看出:ROM電路是將邏輯函數(shù)通過與--或網(wǎng)絡(luò)的形式表示出來。通過地址譯碼器形成輸入變量的所有的最小項(xiàng)(實(shí)現(xiàn)"與"運(yùn)算),再通過存貯矩陣實(shí)現(xiàn)"或"運(yùn)算,這樣就形成了各個(gè)輸出函數(shù)。
三:ROM的擴(kuò)展
存貯器的容量是字?jǐn)?shù)與字長的乘積。ROM的擴(kuò)展分為字?jǐn)U展和位擴(kuò)展,位擴(kuò)展即字長擴(kuò)展。§10、2 PLA及其應(yīng)用
在使用ROM時(shí),由于它的地址譯碼器是固定的,因此不能對函數(shù)進(jìn)行化簡,從而多占了ROM芯片的面積。為了解決這個(gè)問題,我們就使用可以對函數(shù)進(jìn)行化簡的器件——PLA
一:PLA
PLA是能夠編程的邏輯器件。它能夠?qū)壿?與"、"或"陣列進(jìn)行編程,利用PLA,可以很方便的實(shí)現(xiàn)組合邏輯和時(shí)序邏輯。
例:1 用PLA實(shí)現(xiàn)一位二進(jìn)制全加器
全加器的最簡邏輯表達(dá)式為(參見第四章第三節(jié)):
S=ABCi-1+ABCi-1+ABCi-1+ABCi-1
Ci=AB+ACi-1+BCi-1
該式中共有七個(gè)乘積項(xiàng),它們是:
P0=ABCi-1P1=ABCi-1P2=ABCi-1P3=ABCi-1
P4=ABP5=ACi-1 P6=BCi-1
根據(jù)上述,可得出PLA全加器的陣列結(jié)構(gòu)圖為:如圖(1)所示
由此可見:PLA相當(dāng)于"與""或"陣列均可編程的ROM.
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