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大规模集成电路

日期:2007-4-29标签: (来源:互联网)

在数字系统中,用来存贮信息的器件被称为存贮器。存贮器是由许多存贮单元组成,每个存贮单元可存放一位二进制数。通常一个二进制代码由若干位二进制数组成,我们称这样的二进制代码为一个字,它所包含的二进制数的位数称为字长。因此存放一各字长为a的数就需要a个存贮单元,我们称存放这一个字的a个存贮单元为一个信息单元。存贮器的容量是字数b与字长a的乘积,这也是存贮器中包含存贮单元的总数。 这一章我们只学习只读存贮器rom(read memory)的及其应用和可编程的逻辑阵列pla(programmable logic array)。

我们在学习时把这一章的内容分为两节,它们是:第一节:rom及其应用第二节:pla及其应用

§10、1 rom及其应用

rom在数字系统中的应用十分广泛。在使用时,它只能读出信息,而无法写入信息。

一:rom的组成rom的电路结构包含三个主要部分:存储矩阵:它是由许多存储单元排列而成,而且每个存储单元都被编为一个地址(地址变量)。地址译码器:它是将输入的地址变量译成相应的地址控制信号,该控制信号可将某存储单元从存储矩阵中选出来,并将存储在该单元的信息送至输出缓冲器。输出缓冲器:它是作为输出驱动器和实现输出的三态控制。

二:rom的应用(通过例题说明) 例1:把表(1)的内容用rom电路表示出来。

从表中我们可以得出如下表达式: d3=a0+a1a1a0+a1a1a1a0+a1

将地址变量作为逻辑变量,则地址译码器提供的每个最小项,即相当于"与"运算。每一位线,对最小项实现"或"运算.得的rom阵列为:如图(2)所示.

从例题我们可以看出:rom电路是将逻辑函数通过与--或网络的形式表示出来。通过地址译码器形成输入变量的所有的最小项(实现"与"运算),再通过存贮矩阵实现"或"运算,这样就形成了各个输出函数。

三:rom的扩展

存贮器的容量是字数与字长的乘积。rom的扩展分为字扩展和位扩展,位扩展即字长扩展。

§10、2 pla及其应用

在使用rom时,由于它的地址译码器是固定的,因此不能对函数进行化简,从而多占了rom芯片的面积。为了解决这个问题,我们就使用可以对函数进行化简的器件——pla

一:pla pla是能够编程的逻辑器件。它能够对逻辑"与"、"或"阵列进行编程,利用pla,可以很方便的实现组合逻辑和时序逻辑。例:1 用pla实现一位二进制全加器 全加器的最简逻辑表达式为(参见第四章第三节):

s=abbci-1+abci-1 ci=ab+aci-1+bci-1该式中共有七个乘积项,它们是:p0=abbci-1 p3=abci-1p4=ab p5=aci-1 p6=bci-1根据上述,可得出pla全加器的阵列结构图为:如图(1)所示

由此可见:pla相当于"与""或"阵列均可编程的rom.