第八章 大规模集成电路.ppt

第八章大规模集成电路
大规模集成电路是指集成度达到每片包含1000个元件(或等效100个门)以上的集成电路,而超超大规模的集成电路,每片元件数可达百万个。
大规模集成电路的集成度高,包含了很多组合逻辑电路和时序逻辑电路,形成了具有复杂逻辑功能的数字系统。
大规模集成电路的种类很多,按其应用角度可以分为两大类:
一类为通用形,如各种形号的存储器、微处理器;另一类属于专用形,只能在少数设备中使用。
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大规模集成电路从制造工艺的角度,也可以分为两大类: 一类为双极型,另一类是MOS型大规模集成电路
应用大规模集成电路后,可以有效地提高电子设备的性能,可以大大减少设备的体积和重量,大大降低功耗
本章节主要介绍组成大规模集成电路蝗基本单元电路,它们是组成各种大规模集成器件的基础.
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第一节动态移位寄存器和顺序存取存储器(SAM)
在第六章中介绍的移位寄存器属于静态移存器,由于它的功耗和占用基片面积都相当大,不适合于大规模集成,这一节讨论适合大规模集成的动态移存器.
动态移存器利用MOS管的栅极和基片之间的输入电容来暂存信息,在充电后,即使去掉输入信号,电容中的信号不会马上放掉,,,故称之为动态移存器.
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一、动态MOS反相器

二、动态MOS移位寄存器单元



三、K位动态移位寄存器
四、顺序存取存储器
(FILO)存储器
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第二节随机存取存储器(RAM)
随机存取存储器又叫随机读/写存储器,简称RAM,指的是可以从任意选定的单元读出数据,或将数据写入任意选定的存储单元。
优点:读写方便,使用灵活。
缺点:掉电丢失信息。
分类: SRAM (静态随机存取存储器)
DRAM (动态随机存取存储器)
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RAM的结构和读写原理
(1)RAM 的结构框图
图8-1 RAM 的结构框图
I/O端画双箭是因为数据即可由此端口读出,也可写入
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①存储矩阵
共有28(=256)行×24(=16)列共212(=4096)个信息单元(即字)
每个信息单元有k位二进制数(1或0)
存储器中存储单元的数量称为存储容量(=字数×位数k)。
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②地址译码器
行地址译码器:输入8位行地址码,输出256条行选择线(用x表示)
列地址译码器:输入4位列地址码,输出16条列选择线(用Y表示)
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③读写控制电路
当R/W =0时,进行写入(Write)数据操作。
当R/W =1时,进行读出(Read)数据操作。
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图8-2 RAM存储矩阵的示意图
2564(256个字,每个字4位)RAM存储矩阵的示意图。
如果X0=Y0=1,则选中第一个信息单元的4个存储单元,可以对这4个存储单元进行读出或写入。
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