当前课程知识点：数字电子技术基础 > 第九周 > 7.2-1 ROM的结构和工作原理 > Video
我们下边来看一下
这个掩模的ROM
所谓掩模的ROM
是固定结构的ROM
也就是说它在生产厂商
生产出来之后
它的内部数据不可以改变
掩模的缘起
就是我们在生产
半导体器件时候的MASK
我们知道MASK
是在生产工艺当中
在光刻的时候用到的一个工艺
如果在那个时候
它的电路结构就确定了
那它的数据也就确定了
所以掩模的ROM是最早期的
只读存储器的生产模式
我们一起看一下它的结构
它的结构仍然是地址译码
存储矩阵 输出缓冲
这个结构会反复出现
下边举一个例子
这是最简单的
用二极管实现的掩模ROM
大家看一下
这个图可以分为上下两部分
上部分是地址译码器
下部分是存储矩阵
然后是输出缓冲器
那么我们看过去这个图
好像大家觉得无从下手
因为不知道
它最后能够实现的功能是什么
怎么实现了存储
我们对这个图
稍稍的为大家分解一下
当我们从上边
通过地址译码器的与门
也就是我四个与阵列
得出了从W0到W3的
四条字线之后
我们把四条字线延伸至下面
下边的存储矩阵
是位线和字线相交
那我们看一下
下边这个存储矩阵
是靠什么来存储呢
我们再读一下这个图
你能看到这个图是
凡是与字线相交点
有的地方有二极管
有的地方没有二极管
如果这条线上没有二极管
那么大家看
从你的数据口上面读出来的
是不是就直接是
你通过电阻接地之后的0
取反之后的数
那如果有二极管呢
有二极管将字线引下来
它们之间的运算是什么关系呢
我们看其中的横向的一个图
我们把其中的一条横线拿出来
拿出来之后你能看到
它实际上是引入了上边的字线
进行运算之后给到我的输出
而这个运算我们前边也学习过
这是一个或门
那对于我们来讲
就是在地址矩阵当中
用与阵列实现了
所有最小相的译码
而在存储矩阵当中
通过或阵列决定我这一位
是否将字线当中的高电平引出
那这样说来
我们可能对于同学的理解上
有一个难点 在于什么呢
在这个电路当中
实际是与或阵列的一个级联
那它如何是存储的呢
其实对于我们来说
存储的概念
只需要是上电之后
我读出来的0/1
这就是我存储的概念
我们看一下
从与阵列到或阵列这个之间
你可以得到
这么一个地址和数据的关系
从地址端来讲
我输入两个地址A1A0
那么四条地址线
分别是00到11
那数据线从D3到D0
这个时候我到底取值是多少
我们要具体看电路当中的连线
比方说我们来看一下D0
D0在这条线上边
它是把W0 W1引入
那也就是说
当我给出地址是W0的时候
这个1会经过我的二极管
引入到我的输出
由于我这个输出这个地方取反了
所以我的1过来取反是0
同理我的W1过来也是0
而我在字线和位线交叉点
没有接有二极管的地方是取的0
取反之后为1
因此对于D0来讲
我存入的数据就是0011
而对于D1来讲以此类推
大家可以得到
它存的数据 D2、D3
那我们过去再看这张表的时候
我们会认为
这是一张组合电路的真值表
组合电路的真值表
在看的时候是竖着看的
什么叫竖着看
是说D3到D0
分别都是关于A1A0的函数
但是如果你把它当成数据表来看
你应该横着看这张表
横着看这张表的时候你会发现
当你给了地址是00的时候
我会从D3到D0读出一组数
这组数是1010
当我在A1A0
给了其它地址的时候
它也会读到其它的数据
那么你想一下
这样来看的话
这个与或阵列构成的ROM
是不是就成了一个
固定数据的存储
当你需要的时候
给相应的地址
就能够读出相应的数据
而且由于组合电路
在掉电再上电之后
电路结构没有变化
所以它的数据也不会变化
也确保了ROM的非易失性
那这是用二极管实现的
那么通过这样的一个阵列
我们可以讲清楚两个概念
就是在存储矩阵当中
每个交叉点
其实都是一个存储单元
那么这个交叉点上
是否有二极管
就有不同了
有没有二极管就决定了
它到底存的是0还是1
那对于我们来讲
在二值的世界里
我只要能区分两个状态
就足够表达一位二进制数
所以我只需要确定
在交叉点处是否有器件
如果有器件存入的是1
无器件存入的是0
那么如果界定了这样的一个描述
你也就知道
我这个存储器的容量是多少了
我们通过刚才的读图
就能够知道
存储器的容量应该取决于
你的字数乘以你的位数
而刚才我们看到了
有两位地址线
因此我的字数是2的2次方
因此是4
而我有四条位线
所以是2的2次方再乘4
因此这是一个
能存16位二进制数的一个ROM
那我们看到的是二极管工艺
也就是说双极型工艺实现的
你也可以把刚才的实现方式
用MOS管的方式
来予以实现
予以实现之后
如果用MOS管来实现
刚才我们的数据的话
它仍然沿用刚才我们说的
在交叉点上是否有器件
来区分存0还是存1
它的容量仍然是取决于
我们的字数乘以位数
那么掩模的特点
刚才我们讲了
如果你在器件内部
通过是否有器件
来决定它的连接的话
那就意味着这个器件
在出厂的时候已经固定了
那么它不能够更改
不能更改有一个好处
生产出来是好处的
它适合大量的生产
简单便宜 非易失
但是也有问题
问题就在于
当我要改这个数据的时候
我需要给厂家提供新的数据
它要重新做掩模表
这个生产周期是相当的长
那么ROM出现之后
人们就提出了一个想法
说我希望它的数据
是能根据我的需要写入的
这就是我们说的可编程ROM
-0.1 数字量和模拟量
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-0.2 电子技术的发展历程
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-0.3 课程的基本任务
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-1.1 信息与编码
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-1.2 二进制的补码
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-1.3 二进制补码运算的符号位
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-1.4 二进制的编码
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-1.5 用电压来表达信息
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-1.6 电压信号的离散化
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-2.1 逻辑代数概述
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-2.2 逻辑代数的三种基本运算
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-第一周--第一周作业
-2.3 几种常用的复合逻辑运算
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-2.4 逻辑代数的基本公式和常用公式
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-2.5 逻辑代数的基本定理
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-2.6 逻辑函数及其表示方法
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-2.7 逻辑函数形式的变换
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-2.8 逻辑函数的化简
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-2.9 逻辑函数的最小项之和
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-2.10 逻辑函数的最大项之积
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-2.11 最小项和最大项的关系
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-2.12 逻辑函数的卡诺图
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-2.13 卡诺图化简法
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-2.14 具有无关项的逻辑函数及其化简
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-2.15 逻辑函数的机器化化简法
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-第二周--第二周作业
-3.0 门电路概述
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-3.1-1 半导体二极管的开关特性
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-3.1-2 二极管与门
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-3.1-3 二极管或门
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-3.1-4 二极管门电路的缺点
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-3.2-1 MOS管的基本构造和工作原理
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-3.2-2 MOS管的开关特性
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-3.2-3 MOS管的工作特性曲线
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-3.3-1 CMOS反相器的电路结构和工作原理
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-3.3-2 CMOS反相器的电压电流传输特性
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-3.3-3 CMOS反相器的静态输入输出特性
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-3.3-4 CMOS反相器的动态特性
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-3.3-5 CMOS反相器的总功耗
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-第三周--第三周作业
-3.4-1 其他逻辑功能的CMOS门电路
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-3.4-2 带缓冲级的CMOS门电路
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-3.4-3 漏极开路的门电路
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-3.4-4 CMOS传输门和三态门
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-3.5-1-1 双极型三极管的输入输出特性
--Video
-3.5-1-2 双极型三极管的基本开关电路
--Video
-3.5-1-3 双极型三极管的开关等效电路、三极管反相器
--Video
-第四周--第四周作业
-3.5-2-1 TTL反相器的电路结构
--Video
-3.5-2-2 TTL反相器的工作原理
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-3.5-2-3 TTL反相器中的几个 问题和输入噪声容限
--Video
-3.5-3-1 TTL反相器的输入输出特性
--Video
-3.5-3-2 TTL反相器的输入端负载特性
--Video
-3.5-3-3 TTL反相器的扇出系数
--Video
-3.5-4-1 TTL反相器的传输延迟时间
--Video
-3.5-4-2 TTL反相器的交流噪声容限
--Video
-3.5-4-3 电源的动态尖峰电流
--Video
-3.5-5-1 其他逻辑功能的TTL门电路
--Video
-3.5-5-2 集电极开路输出的门电路
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-3.5-5-3 三态输出门
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-实验一：与非门电压传输特性曲线的观测
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-实验二：与非门传输延迟时间的测量
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-第五周--第五周作业
-4.1 组合逻辑电路的特点
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-4.2-1 组合逻辑电路的分析方法
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-4.2-2 组合逻辑电路的设计方法
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-4.3-1-1 若干常用组合逻辑电路：普通编码器
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-4.3-1-2-1 优先编码器
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-4.3-1-2-2 优先编码器的扩展
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-4.3-1-3 二-十进制优先编码器
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-4.3-2-1 译码器
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-4.3-2-2 二进制译码器的扩展
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-4.3-2-3-1 显示译码器
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-4.3-2-3-2 显示译码器附加控制端的作用
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-4.3-2-4 用译码器设计组合逻辑电路
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-4.3-3-1 数据选择器
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-4.3-3-2 用数据选择器设计组合电路
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-4.3-4-1 加法器
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-4.3-4-2 多位加法器
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-4.3-4-3 用加法器设计组合电路
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-4.3-5 数值比较器
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-4.4-1_4.4-2 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象
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-4.4-3 消除竞争-冒险现象的方法
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-第六周--第六周作业
-4.5 可编程器件及EDA1
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-5.0 触发器的由来
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-5.1 门电路与触发器的关系
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-5.2 基本RS锁存器
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-5.3-1 电平触发的SR触发器
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-5.3-2 电平触发的D触发器1
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-5.3-3 电平触发的D触发器2
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-5.4-1-1 脉冲触发的触发器--主从D触发器
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-5.4-1-2 脉冲触发的触发器--主从SR触发器
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-5.4-1-3 脉冲触发的触发器--主从JK触发器
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-5.4-2 脉冲触发方式的动作特点
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-5.5 边沿触发的触发器
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-5.6-1 触发器的逻辑功能及其描述方法--SR触发器
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-5.6-2触发器的逻辑功能及其描述方法--JK触发器、T触发器、D触发器
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-第七周--第七周作业
-5.7-1 触发器的动态特性1
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-5.7-2 触发器的动态特性2
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-5.7-3 触发器的动态特性3
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-6.1-1 时序逻辑电路概述
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-6.1-2 时序电路的一般结构形式与功能描述方法
--Video
-6.1.3 时序电路的分类
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-6.2.1-1 同步时序电路的分析方法1
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-6.2.1-2 同步时序电路的分析方法2
--Video
-6.2.3 异步时序电路的分析方法
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-6.3.1-1 寄存器
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-6.3.1-2 移位寄存器1
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-6.3.1-3 移位寄存器2
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-6.3.1-4 移位寄存器扩展应用
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-6.3.2-1-1-1 计数器概述、同步二进制加法计数器
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-6.3.2-1-1-2 同步二进制减法计数器
--Video
-6.3.2-1-1-3 同步加减计数器
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-6.3.2-1-2-1 同步十进制加法计数器
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-6.3.2-1-2-2 同步十进制减法计数器、十进制可逆计数器
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-6.3.2-2 异步计数器
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-第八周--第八周作业
-6.3.2-3-1-1 任意进制计数器的构成方法
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-6.3.2-3-1-2 任意进制计数器的构成方法--举例(N>M)
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-6.3.2-3-1-3 任意进制计数器的构成方法--举例(N<M)
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-6.3.2-4 计数器应用举例
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-6.4.1-1 时序逻辑电路的设计方法
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-6.4.1-2 时序逻辑电路的设计方法--举例
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-6.4.2 时序逻辑电路的动态特性分析
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-7.0 半导体存储器绪论
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-7.1 半导体存储器概述和分类
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-7.2-1 ROM的结构和工作原理
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-7.2-2 可编程ROM1
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-7.2-3 可编程ROM2
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-7.3 RAM的结构和工作原理
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-7.4-1 存储器容量的扩展-位扩展
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-7.4-2 存储器容量的扩展-字扩展
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-7.5 用存储器实现组合逻辑电路
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-第九周--第九周作业
-8.1 可编程逻辑器件概述
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-8.2-8.3-8.4 可编程逻辑器件-FPLA/PAL/GAL
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-8.5-8.6-8.7 可编程逻辑器件-EPLD/CPLD/FPGA
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-8.8-8.9 可编程逻辑器件-ISPGDS、PLD的使用
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-10.1-1 脉冲波形的产生和整形概述
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-10.1-2-10.2.1 门电路组成的施密特触发器
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-10.2.2 集成施密特触发器
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-10.2.3 施密特触发器的主要特点和应用
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-10.3.1-1-1 积分型单稳态触发器--结构和工作原理
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-10.3.1-1-2 积分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.1-2-1 微分型单稳态触发器--结构和工作原理
--Video
-10.3.1-2-2 微分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.2 集成单稳态触发器
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-10.4.1 用施密特触发器构成的多谐振荡器
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-10.4.2 对称式多谐振荡器
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-10.4.3 非对称式多谐振荡器
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-第十周--第十周作业
-10.4.4 环形振荡器
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-10.4.5 石英晶体多谐振荡器
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-10.5 脉冲电路的分析方法
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-10.6.1 555定时器电路的结构与功能
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-10.6.2 用555定时器接成施密特触发器
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-10.6.3 用556定时器接成单稳态触发器
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-10.6.4 用557定时器接成多谐振荡器
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-11.1 数模和模数转换概述
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-11.2.1 权电阻网络D/A转换器
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-11.2.2 倒T型电阻网络D/A转换器
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-11.2.3 具有双极性输出的电阻网络D/A转换器
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-11.2.4 D/A转换器的转换精度和速度
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-11.3.1 A/D转换的基本原理
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-11.3.2 采样保持电路
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-11.3.3 并联比较型A/D转换器
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-11.3.4-1 反馈比较型A/D转换器--计数型
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-11.3.4-2 反馈比较型A/D转换器--逐次渐进型
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-11.3.5 双积分型和V-F型A/D转换器
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-第十一周--第十一周作业
-I-概述、电路设计及功能仿真
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-II-指定芯片及时序仿真
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-III-选外设（自动化）、锁定引脚并生成下载文件
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-IV-电路扩展设计
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-V-用Verilog描述状态机电路
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