第10章 半导体存储器汇总

第10章半导体存储器

10.1 学习要求

（1）理解只读存储器的基本工作原理。

（2）掌握用只读存储器进行逻辑设计的方法。

（3）了解随机存取存储器的基本工作原理。

（4）了解扩展存储器容量的方法。

10.2 学习指导

本章重点：

（1）只读存储器的工作原理。

（2）利用只读存储器进行逻辑设计。

本章难点：

（1）只读存储器的工作原理。

（2）利用只读存储器进行逻辑设计。

本章考点：

（1）利用只读存储器实现各种组合逻辑函数。

（2）利用只读存储器实现给定功能的逻辑电路。

（3）与、或阵列图的意义和用法。

10.2.1 只读存储器（ROM）

1．ROM的结构

ROM由地址译码器、存储矩阵和读出电路组成，如图10.1所示。ROM的特点是存入的内容固定不变，工作时只能读出（取出），不能存入（写入），且在断电后存入的信息仍能保持，常用于存放固定的信息。

存储矩阵是存储器的主体，由大量的存储单元组成。一个存储单元只能存储1位二进制数码1或0。通常数据和指令用M位的二进制数表示，称为一个字，M为字长。M个存储单元为一组，存储一个字，称为字单元。每个字单元有一个地址，按地

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246 址来选择所需要的字。图10.1中W 0、W 1、…、1N -W 称为字单元的地址选择线，简称字线；D 0、D 1、…、1M -D 称为输出信息的数据线，简称位线。存储矩阵有N 条字线和M 条位线，M N ?表示存储器的存储容量，这是存储器的主要技术指标之一。

地址译码器的作用是根据输入的地址代码011n A A A -，从N （n N 2=）条字线中选择一条字线，以确定与地址代码相对应的字单元的位置。至于选择哪—条字线，则决定于输入的是哪一个地址代码。任何时刻，只能有一条字线被选中。被选中的那条字线所对应的字单元中的各位数码便经M 条位线传送到数据输出端。

A 0A 1

A 0

地

址输入

数据输出

…

图10.1 ROM 的结构示意图

2．ROM 的工作原理

如图10.2所示是一个由二极管构成的容量为44?的ROM 。

A 0

地址输入

地址译码器

存储矩阵

A 1

图10.2 二极管ROM 电路

第10章 半导体存储器 247

地址译码器部分是由二极管（也可用三极管或场效应管）构成的与门阵列，称为与阵列，每条字线上的各二极管构成一个与门。存储矩阵部分是由二极管（也可用三极管或场效应管）构成的或门阵列，称为或阵列，每条位线上的各二极管构成一个或门，每个存储单元用一个二极管将字线和位线的交叉点连接起来，存放一位二进制数1，交叉点上没有二极管的则为0。

为简化电路图，如图10.2所示的ROM 可以画成如图10.3所示的阵列图。在阵列图中，每个交叉点表示一个存储单元。有二极管的存储单元用一黑点表示，意味着存储的数据是1；没有二极管的存储单元不用黑点表示，意味着存储的数据是0。

3 2 1 0

A 1

A 0

图10.3 图10.2所示ROM 的阵列图

3．ROM 的应用

ROM 的应用十分广泛，如用于实现组合逻辑函数、进行波形变换、构成字符发生器以及存储计算机的数据和程序等。

用ROM 实现组合逻辑函数可按以下步骤进行： （1）列出函数的真值表。

（2）选择合适的ROM ，对照真值表画出逻辑函数的阵列图。

用ROM 来实现组合逻辑函数的本质就是将待实现函数的真值表存入ROM 中，即将输入变量的值对应存入ROM 的地址译码器（与阵列）中，将输出函数的值对应存入ROM 的存储单元（或阵列）中。电路工作时，根据输入信号（即ROM 的地址信号）从ROM 中将所存函数值再读出来，这种方法称为查表法。

10.2.2 随机存取存储器（RAM ）

RAM 的特点是可以在任意时刻对任意选中的存储单元进行信息的存入或读出操作，读写方便，使用灵活，但一旦停电，所存内容便全部丢失。

RAM 由存储矩阵、地址译码器、读/写控制电路、输入/输出电路和片选控制电路等组成，其结构示意图如图10.4所示。

存储矩阵的结构与ROM 相似，但交叉点上的元件不是简单的二极管或三极管，而是具有记忆功能的触发器或存储电荷功能的MOS 管栅极电容，且每个交叉点上都有存储元件。由于存储元件不同，RAM 可分成静态RAM 和动态RAM 两种。静态RAM 采用触发器存储信息，信息存入后只要不断电可一直保留。动态RAM 采用电

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248 容存储信息，由于漏电，信息易丢失，必须定期刷新。静态RAM 集成度低，使用方便，用于小容量器件。动态RAM 集成度高，功耗低，使用复杂，用于大容量器件。

地址译码器与ROM 一样，也是二进制译码器。

访问RAM 时，对被选中的地址单元，究竟是读还是写，由读/写控制线控制。 RAM 通过输入/输出端与计算机的中央处理器（CPU ）交换信息，读时作为输出端，写时作为输入端，一线二用。

片选信号线用来扩展RAM 的容量。在由若干片RAM 组成的存储系统中，片选信号线上加入有效电平的芯片被选中，可以进行读/写操作，其他芯片则不工作。

地址输入片选读/写控制输入/输出

图10.4 RAM 的结构示意图

10.3 习题解答

10.1 某计算机的内存储器有32条地址线和16条数据线，该存储器的存储容量是多少？

分析 存储器的存储容量等于字线数N 与位线（数据线）数M 的乘积，而字线数N 与地址线数n 的关系为n N 2=。

解 因为该存储器有32=n 条地址线，所以其字线数N 为：

4232==N （GB ）

存储容量为4GB ×16位。

10.2 指出下列容量的半导体存储器的字数、具有的数据线数和地址线数。 （1）8512?位。 （2）4kB 1?位。 （3）1kB 64?位。 （4）4256kB ?位。

解 （1）8512?位存储器的字数为512B ，数据线数为8，因为51229=，所以地址线数为9。

（2）4kB 1?位存储器的字数为1kB ，数据线数为4，因为11024210== kB ，所以地址线数为10。

第10章 半导体存储器 249

（3）1kB 64?位存储器的字数为64kB ，数据线数为1，因为64216=kB ，所以地址线数为16。

（4）4256kB ?位存储器的字数为256kB ，数据线数为4，因为256218=kB ，所以地址线数为18。

10.3 用ROM 是否可以实现任何组合逻辑函数？为什么？如果某组合逻辑系统有6个输入变量，6个输出变量，用ROM 来实现该系统，需要的存储器容量为多少？ 解 用ROM 可以实现任何组合逻辑函数。这是因为任何组合逻辑函数都可以写成输入变量的与或形式，从而可用与门和或门组成的两级组合逻辑电路实现，而ROM 中的地址译码器实现了对输入变量的与运算，存储矩阵实现了有关字线变量的或运算，因此，ROM 实际上是由与门和或门构成的两级组合逻辑电路，所以，原则上讲，利用ROM 可以实现任何组合逻辑函数。

有6个输入变量6个输出变量的组合逻辑系统，用ROM 来实现时，需要的存储器容量为664626?=?位。

10.4 已知ROM 如图10.5所示，试列表说明该ROM 存储的内容，并写出所实现的逻辑函数表达式。

3 2 1 0

A 1

A 0

图10.5 习题10.4的图

分析 本题给出了一个4×4位的ROM ，可存储4个4位的二进制代码，并用来实现4个逻辑函数。地址译码器的特点是：当输入地址码A 1、A 0无论取00、01、10、11这4种组合中的任何一组值时，4条字线W 0、W 1、W 2、W 3中只能有一条是高电平，可根据这一特点来分析ROM 的存储内容。

解 根据地址译码器的输出：010A A W =，011A A W =，012A A W =，013A A W =，当输入地址码0001=A A 时，字线W 0被选中（10=W ，0321===W W W ），在W 0这行上4个交叉点处均有黑点（存1），所以，此时ROM 存储内容（输出数据）为11110123=D D D D 。同理，可分析出其他输入地址码时的存储内容，如表10.1所示。

表10.1 习题10.4解答用表

电子技术学习指导与习题解答 250

由表0

101010131000

01012010101010132020

101303A A A A A A A A W W W D A A A A A W W D A A A A A A A A W W W D A A A A W W D +=++=++==+=+=+=++=++=+=+=

10.5 二极管存储矩阵如图10.6所示，字线低电平有效。试画出其简化阵列图，并列表说明其存储的内容。

分析 分析存储矩阵的存储内容有两种方法。一种是依次令各条字线为有效电平，分析有效电平字线上各二极管（三极管或场效应管）的工作情况，从而可得出各条位线的输出数据。另一种是先写出存储矩阵输出的逻辑表达式，然后根据逻辑表达式分析存储矩阵的存储内容。

解 交叉点处接有二极管的存储单元用黑点表示，没有接二极管的存储单元不用黑点表示，据此可画出如图10.6所示存储矩阵的简化阵列图，如图10.7所示。

W 0W 1W 2W 3

D 3 D 2 D 1 D 0

D 3 D 2 D

1 D 0W 0W 1W 2W 3

图10.6 习题10.5的图 图10.7 习题10.5解答用图

令字线0W 为有效电平，即00=W ，1321===W W W ，则字线0W 被选中，在该字线上二极管导通，使相应的位线D 2和D 0输出为0，没有二极管的位线D 3和D 1输出为1，故00=W 时存储器的存储内容为10100123=D D D D 。同理，可分析出其他字线为有效电平时的存储内容，如表10.2所示。

仔细观察位线D 3，该条位线与字线1W 和2W 的交叉点处接有二极管，并且只有当

1W 和2W 均为1时D 3才为1，其他情况下D 3均为0，所以，D 3与1W 和2W 之间的关系为与逻辑关系，即213W W D =。同理，可写出其他各条位线的逻辑表达式分别为：3202W W W D =，311W W D =，200W W D =。由于4条字线0W 、1W 、2W 和3W 在任一时刻

第10章 半导体存储器 251

只有一条为有效电平（低电平0），所以，由以上逻辑表达式即可列出如图10.6所示存储矩阵的存储内容，如表10.2所示。

表10.2 习题10.5解答用表

对照图10.6和表10.2可知，该存储矩阵中接有二极管的存储单元存入的是0，没有接二极管的存储单元存入的是1，所以输出为低电平有效，实际输出应将其反相，即通过非门再输出，这样才能反映实际存储内容。

10.6 试画出如图10.8所示场效应管存储矩阵的简化阵列图，并列表说明其存储的内容。

解 交叉点处接有场效应管的存储单元用黑点表示，没有接场效应管的存储单元不用黑点表示，据此可画出如图10.8所示存储矩阵的简化阵列图，如图10.9所示。

W

W W W 3 2 1 0

3 2 1 0W 0W 1W 2W 3

图10.8 习题10.6的图 图10.9 习题10.6解答用图

令字线W 0为有效电平，即10=W ，0321===W W W ，则字线W 0被选中，在该字线上场效应管导通，使相应的位线D 3和D 0输出为1，没有场效应管的位线D 2和D 1输出为0，故10=W 时存储器的存储内容为10010123=D D D D 。同理，可分析出其他字线为有效电平时的存储内容，如表10.3所示。

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252 仔细观察位线D 3，该条位线与字线W 0和W 3的交叉点处接有场效应管，并且只有当W 0和W 3均为0时D 3才为0，其他情况下D 3均为1，所以，D 3与W 0和W 3之间的关系为或逻辑关系，即303W W D +=。同理，可写出其他各条位线的逻辑表达式分别为：212W W D +=，3211W W W D ++=，3100W W W D ++=。由于4条字线W 0、W 1、W 2和W 3在任一时刻只有一条为有效电平（高电平1），所以，由以上逻辑表达式即可列出如图10.8所示存储矩阵的存储内容，如表10.3所示。

表10.3 习题10.6解答用表

10.7 （1）该ROM 的存储容量是多少？ （2）画出该ROM 的阵列图。

（3）写出该ROM 所实现的逻辑函数的表达式，并化简之。

表10.4 习题10.7的表

点表示，存储数据0的存储单元不用黑点表示。

解 （1）根据表10.4可知该ROM

有4条字线和4条位线，所以其存储容量为4×4位。

（2）根据表10.4所示的存储内容可画出该ROM 的阵列图，如图10.10所示。

3 2 1 0

A 1

A 0

第10章 半导体存储器 253

图10.10 习题10.7解答用图

（3）根据表10.4可写出该ROM 所实现的逻辑函数的表达式为：

010131000101201010101013212010101013203A A A A A W W D A W W D A A A A A A A A W W W D A A A A A A A A W W W D =+=+==+=+=+=++=++=+=++=++=

10.8 有一ROM 的存储内容如表10.5所示。 （1）该ROM 的存储容量是多少？ （2）画出该ROM 的阵列图。

（3）写出该ROM 所实现的逻辑函数的表达式，并化简之。

表10.5 习题10.8的表

解 （1）根据表10.5可知该ROM 有8条字线和4条位线，所以其存储容量为8×4位。

（2）根据表10.5所示的存储内容可画出该ROM 的阵列图，如图10.11所示。

Y 1 Y 2 Y 3 Y 4

A B

C

电子技术学习指导与习题解答 254 图10.11 习题10.8解答用图

（3）根据表10.5可写出该ROM 所实现的逻辑函数的表达式为：

1

202020

120120120120127643100

10201201201242010212012012012012753221

2010120120127633A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A W W W W W D A A A A A A A A A A A A A W W W D A A A A A A A A A A A A A A A A W W W W D A A A A A A A A A A A A A W W W D ++=++++=++++=+=++=++=+=+++=+++=+=++=++=

10.9 试用ROM 产生下列一组逻辑函数，画出ROM 的阵列图，并列表说明ROM 存储的内容。

ABC

C AB BC A B A Y C AB C B A C B A Y AB B B A Y ABC

C AB C B A BC A Y +++=++=++=+++=4321

分析 用ROM 实现组合逻辑函数，首先列出函数的真值表，然后选择合适的ROM ，对照真值表画出逻辑函数的阵列图。

解 （1）列出函数的真值表。按A 、B 、C 排列变量，列出上列4个函数的真值表，如表10.6所示。

表10.6 习题10.9解答用表

（2）选择合适的ROM ，对照真值表画出逻辑函数的阵列图。用ROM 来实现这4个逻辑函数时，只要将3个变量A 、B 、C 作为ROM 的输入地址代码，而将4个逻辑函数Y 1、Y 2、Y 3、Y 4作为ROM 中存储单元存放的数据即可。显然，该ROM 需要8条字线W 0 ～W 7和4条位线Y 1～Y 4，其存储容量为8×4位。在位线Y 1与字线W 3、W 5、W 6、W 7交叉点打上黑点（存1）。同样，在位线Y 2与字线W 0、W 1、W 2、W 3、W 6、W 7交叉点也打上黑点，在位线Y 3与字线W 1、W 4、W 6交叉点也打上黑点，在位线Y 4与字线W 3、W 4、W 5、W 6、W 7交叉点也打上黑点，即得到由ROM

第10章 半导体存储器 255

来实现这4个逻辑函数的阵列图，如图10.12所示。

Y 1 Y 2 Y 3 Y 4

A B

C

图10.12 习题10.9解答用图

10.10 试用ROM 构成8421码到共阴极7段数码管的译码电路，画出ROM 的阵列图。

解 （1）列出译码器的真值表。按A 3、A 2、A 1、A 0排列变量，列出8421码到共阴极7段显示译码器的真值表，如表10.7所示。

表10.7 习题10.10解答用表

（2）选择合适的ROM ，对照真值表画出译码器的阵列图。用ROM 来实现该译码器时，只要将4个变量A 3、A 2、A 1、A 0作为ROM 的输入地址代码，而将7个逻辑函数a ～g 作为ROM 中存储单元存放的数据即可。显然，该ROM 需要10条字线W 0 （000001230==A A A A W ）～W 9（100101230==A A A A W ）和7条位线 a ～g ，其存储容量为10×7位。将存储数据1的存储单元用黑点表示，存储数据0的存储单元不用黑点表示，即得到由ROM 来实现8421码到共阴极7段显示译码器的阵列图，

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256 如图10.13所示。

A 3A 2A 1A 0

图10.13 习题10.10解答用图

10.11 试用ROM 设计一个数值比较器，其输入是两个2位二进制数01A A A =、01B B B =，输出是两者的比较结果Y 1（B A =时其值为1）、Y 2（B A >时其值为1）

和Y 3（B A <时其值为1）。

解 （1）列出数值比较器的真值表。按A 1、A 0、B 1、B 0排列变量，列出该2位数值比较器的真值表，如表10.8所示。

表10.8 习题10.11解答用表

（2）选择合适的ROM ，对照真值表画出该数值比较器的阵列图。用ROM 来实现该该数值比较器时，只要将4个变量A 1、A 0、B 1、B 0作为ROM 的输入地址代码，而将3个逻辑函数Y 1、Y 2、Y 3作为ROM 中存储单元存放的数据即可。显然，该ROM 需要16条字线W 0 （000001230==A A A A W ）～W 15（111101230==A A A A W ）

第10章 半导体存储器 257

和3条位线Y 1、Y 2、Y 3，其存储容量为16×3位。将存储数据1的存储单元用黑点表示，存储数据0的存储单元不用黑点表示，即得到由ROM 来实现该数值比较器的阵列图，如图10.14所示。

1 2 3

A 1A 0

B 1B 0

图10.14 习题10.11解答用图

10.12 试用ROM 设计一个乘法器，其输入是两个2位二进制数01A A A =、01B B B =，输出是两者的乘积（一个4位二进制数）0123Y Y Y Y Y =。

解 （1）列出乘法器的真值表。按A 1、A 0、B 1、B 0排列变量，列出该乘法器的真值表，如表10.9所示。

表10.9 习题10.12解答用表

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258

（2）选择合适的ROM ，对照真值表画出该乘法器的阵列图。用ROM 来实现该该乘法器时，只要将4个变量A 1、A 0、B 1、B 0作为ROM 的输入地址代码，而将4个逻辑函数Y 3、Y 2、Y 1、Y 0作为ROM 中存储单元存放的数据即可。显然，该ROM 需要16条字线W 0 （000001230==A A A A W ）～W 15（111101230==A A A A W ）和4条位线Y 3、Y 2、Y 1、Y 0，其存储容量为16×4位。将存储数据1的存储单元用黑点表示，存储数据0的存储单元不用黑点表示，即得到由ROM 来实现该乘法器的阵列图，如图10.15所示。

A 1A 0

B 1B 0

3210

图10.15 习题10.12解答用图

10.4 习题与考研试题精选

10-1 已知ROM 如图10.16所示，试列表说明该ROM 存储的内容，并写出所实现的逻辑函数表达式。

3 2 1 0

A 1

A 0

图10.16 习题10-1的图

10-2 有一ROM 的存储内容如表10.10所示。 （1）该ROM 的存储容量是多少？

第10章 半导体存储器 259

（2）画出该ROM 的阵列图。

（3）写出该ROM 所实现的逻辑函数的表达式，并化简之。

表10.10 习题10-2的表

10-3 试用ROM 产生下列一组逻辑函数，画出ROM 的阵列图，并列表说明ROM

存储的内容。

CA

BC AB Y B A B A Y BC

AB Y ++=+=+=321

10-4 已知如图10.17所示ROM 的地址译码器输出W 0~W 3均高电平有效，若要位线上的输出函数分别为：

B

A B D B A D B A D A D +=+=+==3210

试用二极管作存储元件，构成上述ROM 的存储矩阵。

3 2 1 0

A 1

A 0

图10.17 习题10-4的图

√半导体存储器——分类、结构和性能

半导体存储器（解说） ——分类、结构和性能—— 作者：Xie M. X. (UESTC ，成都市) 计算机等许多系统中都离不开存储器。存储器就是能够存储数据、并且根据地址码还可以读出其中数据的一种器件。存储器有两大类：磁存储器和半导体存储器。 （1）半导体存储器的分类和基本结构： 半导体存储器是一种大规模集成电路，它的分类如图1所示。半导体存储器根据其在切断电源以后能否保存数据的特性，可区分为不挥发性存储器和易挥发性存储器两大类。磁存储器也都是不挥发性存储器。 半导体存储器也可根据其存储数据的方式不同，区分为随机存取存储器（RAM ）和只读存储器（ROM ）两大类。RAM 可以对任意一个存储单元、以任意的次序来存/取（即读出/写入）数据，并且存/取的时间都相等。ROM 则是在制造时即已经存储好了数据，一般不具备写入功能，只能读出数据（现在已经发展出了多种既可读出、又可写入的ROM ）。 半导体存储器还可以根据其所采用工艺技术的不同，区分为MOS 存储器和双极型存储器两种。采用MOS 工艺制造的称为MOS 存储器；MOS 存储器具有密度高、功耗低、输入阻抗高和价格便宜等优点，用得最多。采用双极型工艺制造的，称为双极型存储器；双极型存储器的优点就是工作速度高。 半导体存储器的基本结构就是存储器阵列及其它电路。存储器阵列（memory array ）是半导体存储器的主体，用以存储数据；其他就是输入端的地址码缓存器、行译码器、读出放大器、列译码器和输出缓冲器等组成。 各个存储单元处在字线（WL ，word line ）与位线（BL ，bit line ）的交点上。如果存储器有N 个地址码输入端，则该存储器就具有2N 比特的存储容量；若存储器阵列有2n 根字线，那么相应的就有2N n 条位线（相互交叉排列）。 在存储器读出其中的数据时，首先需通过地址码缓存器把地址码信号送入到行译码器、并进入到字线，再由行译码器选出一个WL ，然后把一个位线上得到的数据（微小信号）通过读出放大器进行放大，并由列译码器选出其中一个读出放大器，把放大了的信号通过多路输出缓冲器而输出。 在写入数据时，首先需要把数据送给由列译码器选出的位线，然后再存入到位线与字线相交的存储单元中。当然，对于不必写入数据的ROM （只读存储器）而言，就不需要写入电路。 图1 半导体存储器的分类

数字电路与逻辑设计习题7第七章半导体存储器(精)

第七章半导体存储器 一、选择题 1．一个容量为1K ×8的存储器有个存储单元。 A.8 B.8K C.8000 D.8192 2．要构成容量为4K ×8的R AM ，需要片容量为256×4的R AM 。 A.2 B.4 C.8 D. 32 3．寻址容量为16K ×8的RAM 需要根地址线。 A.4 B. 8 C.14 D. 16 E.16K 4．若R AM 的地址码有8位，行、列地址译码器的输入端都为4个，则它们的 输出线（即字线加位线）共有条。 A.8 B.16 C.32 D.256 5．某存储器具有8根地址线和8根双向数据线，则该存储器的容量为。 A.8×3 B.8K ×8 C. 256×8 D. 256×256 6. 采用对称双地址结构寻址的1024×1的存储矩阵有。 A.10行10列 B.5行5列 C.32行32列 D. 1024行1024列 7．随机存取存储器具有功能。 A. 读/写 B. 无读/写 C. 只读 D. 只写 8．欲将容量为128×1的R AM 扩展为1024×8，则需要控制各片选端的辅助译

码器的输出端数为。 A.1 B.2 C.3 D. 8 9．欲将容量为256×1的R AM 扩展为1024×8，则需要控制各片选端的辅助译 码器的输入端数为。 A.4 B.2 C.3 D. 8 10．只读存储器ROM 在运行时具有功能。 A. 读/无写 B. 无读/写 C. 读/写 D. 无读/无写 11．只读存储器R OM 中的内容，当电源断掉后又接通，存储器中的内容。 A. 全部改变 B. 全部为0 C. 不可预料 D. 保持不变 12．随机存取存储器RAM 中的内容，当电源断掉后又接通，存储器中的内容。 A. 全部改变 B. 全部为1 C. 不确定 D. 保持不变 13．一个容量为512×1的静态RAM 具有。 A. 地址线9根，数据线1根 B. 地址线1根，数据线9根 C. 地址线512根，数据线9根 D. 地址线9根，数据线512根 14．用若干R AM 实现位扩展时，其方法是将相应地并联在一起。 A. 地址线 B. 数据线 C. 片选信号线 D. 读/写线 15．PROM 的与陈列（地址译码器）是。 A. 全译码可编程阵列 B. 全译码不可编程阵列

第10章 半导体存储器汇总

第10章半导体存储器 10.1 学习要求 （1）理解只读存储器的基本工作原理。 （2）掌握用只读存储器进行逻辑设计的方法。 （3）了解随机存取存储器的基本工作原理。 （4）了解扩展存储器容量的方法。 10.2 学习指导 本章重点： （1）只读存储器的工作原理。 （2）利用只读存储器进行逻辑设计。 本章难点： （1）只读存储器的工作原理。 （2）利用只读存储器进行逻辑设计。 本章考点： （1）利用只读存储器实现各种组合逻辑函数。 （2）利用只读存储器实现给定功能的逻辑电路。 （3）与、或阵列图的意义和用法。 10.2.1 只读存储器（ROM） 1．ROM的结构 ROM由地址译码器、存储矩阵和读出电路组成，如图10.1所示。ROM的特点是存入的内容固定不变，工作时只能读出（取出），不能存入（写入），且在断电后存入的信息仍能保持，常用于存放固定的信息。 存储矩阵是存储器的主体，由大量的存储单元组成。一个存储单元只能存储1位二进制数码1或0。通常数据和指令用M位的二进制数表示，称为一个字，M为字长。M个存储单元为一组，存储一个字，称为字单元。每个字单元有一个地址，按地

电子技术学习指导与习题解答 246 址来选择所需要的字。图10.1中W 0、W 1、…、1N -W 称为字单元的地址选择线，简称字线；D 0、D 1、…、1M -D 称为输出信息的数据线，简称位线。存储矩阵有N 条字线和M 条位线，M N ?表示存储器的存储容量，这是存储器的主要技术指标之一。 地址译码器的作用是根据输入的地址代码011n A A A -，从N （n N 2=）条字线中选择一条字线，以确定与地址代码相对应的字单元的位置。至于选择哪—条字线，则决定于输入的是哪一个地址代码。任何时刻，只能有一条字线被选中。被选中的那条字线所对应的字单元中的各位数码便经M 条位线传送到数据输出端。 A 0A 1 A 0 地 址输入 数据输出 … 图10.1 ROM 的结构示意图 2．ROM 的工作原理 如图10.2所示是一个由二极管构成的容量为44?的ROM 。 A 0 地址输入 地址译码器 存储矩阵 A 1 图10.2 二极管ROM 电路

第五章存储器习题(可编辑修改word版)

第五章存储器及其接口 1.单项选择题 （1）DRAM2164(64K╳1)外部引脚有（） A.16 条地址线、2 条数据线 B.8 条地址线、1 条数据线 C．16 条地址线、1 条数据线 D.8 条地址线、2 条数据线 (2)8086 能寻址内存贮器的最大地址范围为() A.64KB B.512KB C.1MB D.16KB （3）若用1K╳4b的组成2K╳8b的RAM，需要（）。 A．2 片 B.16 片 C.4 片 D.8 片 （4）某计算机的字长是否 2 位，它的存储容量是 64K 字节编址，它的寻址范围是（）。 A．16K B.16KB C.32K D.64K （5）采用虚拟存储器的目的是（） A．提高主存的速度 B.扩大外存的存储空间 C．扩大存储器的寻址空间 D.提高外存的速度 （6）RAM 存储器器中的信息是（） A．可以读/写的 B.不会变动的 C.可永久保留的 D.便于携带的 （7）用2164DRAM 芯片构成8086 的存储系统至少要（）片 A．16 B.32 C.64 D.8 （8）8086 在进行存储器写操作时，引脚信号 M/IO 和 DT/R 应该是（）A．00 B。01 C。10 D。11 （9）某SRAM 芯片上，有地址引脚线12 根，它内部的编址单元数量为（）A．1024 B。4096 C。1200 D。2K （11）Intel2167(16K╳1B)需要（）条地址线寻址。 A．10 B.12 C.14 D.16 （12）6116（2K╳8B）片子组成一个 64KB 的存贮器，可用来产生片选信号的地址线是（）。 A．A 0~A 10 B。A ~A 15 C。A 11 ~A 15 D。A 4 ~A 19 （13）计算一个存储器芯片容量的公式为（） A．编址单元数╳数据线位数B。编址单元数╳字节C．编址单元数╳字长D。数据线位数╳字长（14）与 SRAM 相比，DRAM（） A．存取速度快、容量大B。存取速度慢、容量小 C．存取速度快，容量小D。存取速度慢，容量大 （15）半导动态随机存储器大约需要每隔（）对其刷新一次。A．1ms B.1.5ms C.1s D.100μs （16）对EPROM 进行读操作，仅当（）信号同时有效才行，。A．OE、RD B。OE、CE C。CE、WE D。OE、WE 2.填空题 （1）只读存储器ROM 有如下几种类型：. （2）半导体存储器的主要技术指标是。

06第六章半导体存储器(2学时)

第六章半导体存储器2学时基本知识： 1、半导体存储器的基本概念、以及性能技术指标； 2、半导体存储器的功能分类； 3、SRAM存储单元的基本电路结构； 4、RAM的读/写操作； 5、掩膜ROM的基本结构与基本特性； 6、可编程ROM的基本结构与基本特性； 重点知识： 1、正确理解存储容量的概念； 2、正确理解RAM的基本结构组成； 3、熟练掌握RAM存储容量的扩展方法； 4、正确使用常规半导体存储器； 难点知识： 1、半导体存储器的结构组成的理解；

课后练习:P383-7.1.2、7.1.52、RAM存储容量的扩展方法；

序言 随着半导体集成工艺的不断进步，电路的集成度越来越高。目前，大规模集成电路LSI日新月异，LSI电路的一个重要应用领域就是半导体存储器。 半导体存储器就是存储大量二值数据的半导体器件，是数字系统必不可少的组成部分。这种存储包括：存储文字的编码数据、存储声音的编码数据、存储图像的编码数据。 衡量存储器性能的重要计数指标——存储容量（目前动态存储器的容量可达10亿位/片）、存取速度（一些高速存储器的存取时间仅10nS）。

1、存储容量 存储器由若干存储单元组成，每个存储单元存放一位二进制数。由若干二进制数组成的二进制数代码称为一个字，字所包含二进制 数的位数称为字长。 可见，存放一个字长为M的字需要M个存储单元，且M个存储单元为一个信息单元。 所以：存储容量就是字数N（信息单元）与字长M（位数）的乘积（即存储单元的总数）。 如：64M×8=512M （其中64M为字数或信息单元，8为字长或位数，512M为存储单元）

5半导体存储器习题解答

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 5半导体存储器习题解答 5 大规模数字集成电路习题解答99自我检测题1．一个 ROM 共有 10 根地址线，8 根位线（数据输出线），则其存储容量为 A．10×8 B．102×8 C．10×82 D．210×8 2．为了构成4096× 8 的 RAM，需要片1024× 2 的 RAM。 A．8 片 B．16 片 C．2 片 D．4 片 3．哪种器件中存储的信息在掉电以后即丢失？ 2 A．SRAM B．UVEPROM C．E PROM D．PAL 4．关于半导体存储器的描述，下列哪种说法是错误的 B．ROM 掉电以后数据不会丢失 C．RAM 可分为静态 RAM 和动态 RAM D．动态 RAM 不必定时刷新 5．有一存储系统，容量为256K×32。 设存储器的起始地址全为 0，则最高地址的十六进制地址码为3FFFFH 。 6．真值表如表 T5.6 所示，如从存储器的角度去理解，AB 应看为地址，F0F1F2F3 应看为数据。 表 T5.6 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 F0 0 1 0 1 F1 1 0 1 1 F2 0 1 1 1 F3 1 0 1 0。 。 A．RAM 读写方便，但一旦掉电，所存储的内容就会全部丢失习题1．在存储器结构中，什么是“字”？什么是“字长” ，如何表示存储器的容量？解：采用同一个地址存放的一组二进制数，称为字。 字的位数称为字长。 1/ 7

第10章 存储器 作业

第10章 半导体存储器及可编程逻辑器件 作业 10.4 画出把 256 ? 2 RAM 扩展成 512 ? 4 RAM 的连接图，并说明各片RAM 的地址范围。 解： 5124 4 (256 2 RAM)2562 ?=??片 扩展电路图图下： 地址范围： 87654321A A A A A A A A A （1）（2）0 0 0 0 0 0 0 0 0 ～0 1 1 1 1 1 1 1 1 000H ～0FFH （3）（4）1 0 0 0 0 0 0 0 0 ～1 1 1 1 1 1 1 1 1 100H ～1FFH 或者： 地址范围：RAM （1）和RAM （2）000H ～0FFH, RAM （3）和 RAM （4）100H ～1FFH, 10.5 RAM2112（256×4）组成如题图10.5所示电路。 （1）按图示接法，写出2112(1)至2112(4)的地址范围（用十六进制表示）。 （2）按图示接法，内存单元的容量是多少？若要实现2k×8的内存，需要多少片2112芯片？ （3）若要将RAM 的寻址范围改为B00H~BFFH 和C00H~CFFH ，电路应做何改动？ A 0 A 0 A 0 A 0 A 7 A 7 A 7 A 7 /R W D 0 D 1 A 8

题图10.5 解: （1） RAM2112（1）和RAM2112（2）：900H~9FFH RAM2112（3）和RAM2112（4）：E00H~EFFH （2） 内存容量：512×8 若实现2K×8需要28 2564K ??=16片 （3） 电路改为： 13Y Y →；64Y Y → 10.8 试确定如题图10.8所示各电路中RAM 芯片的寻址范围。 (a) (b) (c) 题图10.8 74LS138 A 8 A 9 A 10 A 11A 15 A 14 A 13 A A A 接2114(1)、 2114(2) CS 端 接2114(3)、 2114(4) CS 端 74138 A 8A 9A A A A A 接6116(1) CS 端 接6116(2) CS 端 74138

计算机组成原理第五章答案

5 ．4 教材习题解答 １．如何区别存储器和寄存器？两者是一回事的说法对吗？ 解：存储器和寄存器不是一回事。存储器在CPU 的外边，专门用来存放程序和数 据，访问存储器的速度较慢。寄存器属于CPU 的一部分，访问寄存器的速度很快。 ２．存储器的主要功能是什么？为什么要把存储系统分成若干个不同层次？主要有 哪些层次？ 解：存储器的主要功能是用来保存程序和数据。存储系统是由几个容量、速度和价 存储系统和结构 第5 章 129 格各不相同的存储器用硬件、软件、硬件与软件相结合的方法连接起来的系统。把存储系 统分成若干个不同层次的目的是为了解决存储容量、存取速度和价格之间的矛盾。由高 速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器构成的三级存储系统可以分为两个层次，其中高速 缓存和主存间称为Cache －主存存储层次（Cache 存储系统）；主存和辅存间称为主存—辅

存存储层次（虚拟存储系统）。 ３．什么是半导体存储器？它有什么特点？ 解：采用半导体器件制造的存储器，主要有MOS 型存储器和双极型存储器两大类。 半导体存储器具有容量大、速度快、体积小、可靠性高等特点。半导体随机存储器存储的 信息会因为断电而丢失。 ４．SRAM 记忆单元电路的工作原理是什么？它和DRAM 记忆单元电路相比有何异 同点？ 解：SRAM 记忆单元由６个MOS 管组成，利用双稳态触发器来存储信息，可以对其 进行读或写，只要电源不断电，信息将可保留。DRAM 记忆单元可以由４个和单个MOS 管组成，利用栅极电容存储信息，需要定时刷新。 ５．动态RAM 为什么要刷新？一般有几种刷新方式？各有什么优缺点？ 解：DRAM 记忆单元是通过栅极电容上存储的电荷来暂存信息的，由于电容上的电 荷会随着时间的推移被逐渐泄放掉，因此每隔一定的时间必须向栅极电容补充一次电荷， 这个过程就叫做刷新。

第七章 半导体存储器

第七章 半导体存储器 数字信息在运算或处理过程中，需要使用专门的存储器进行较长时间的存储，正是因为有了存储器，计算机才有了对信息的记忆功能。存储器的种类很多，本章主要讨论半导体存储器。半导体存储器以其品种多、容量大、速度快、耗电省、体积小、操作方便、维护容易等优点，在数字设备中得到广泛应用。目前，微型计算机的内存普遍采用了大容量的半导体存储器。 存储器——用以存储一系列二进制数码的器件。 半导体存储器的分类 根据使用功能的不同，半导体存储器可分为随机存取存储器（RAM —Random Access Memory ）和只读存储器（ROM —Read-Only memory ）。 按照存储机理的不同，RAM 又可分为静态RAM 和动态RAM 。 存储器的容量 存储器的容量=字长（n ）×字数（m ） 7.1随机存取存储器（RAM ） 随机存取存储器简称RAM ，也叫做读/写存储器，既能方便地读出所存数据，又能随时写入新的数据。RAM 的缺点是数据的易失性，即一旦掉电，所存的数据全部丢失。 一． RAM 的基本结构 由存储矩阵、地址译码器、读写控制器、输入/输出控制、片选控制等几部分组成。 存储矩阵 读/写控制器 地址译码器 地 址码输片选读/写控制输入/输出 入 图7.1—1 RAM 的结构示意框图

2 1. 存储矩阵 RAM 的核心部分是一个寄存器矩阵，用来存储信息，称为存储矩阵。 图7.1—5所示是1024×1位的存储矩阵和地址译码器。属多字1位结构，1024个字排列成32×32的矩阵，中间的每一个小方块代表一个存储单元。为了存取方便，给它们编上号，32行编号为X 0、X 1、…、X 31，32列编号为Y 0、Y 1、…、Y 31。这样每一个存储单元都有了一个固定的编号（X i 行、Y j 列），称为地址。 1 1 1 1 31 31 131******** 列 译 码 器 行译码器 .. .........位线 位线 位线 位线 位线 位线 . .. . . . . X X X Y Y Y 0 1 31 131 A A A A A A A A A A 地 址 输 入 地址 输入 012 34 5 67 89 D D 数据线 . .. . 图7.1－5 1024×1位RAM 的存储矩阵 2． 址译码器 址译码器的作用，是将寄存器地址所对应的二进制数译成有效的行选信号和列选信号，从而选中该存储单元。 存储器中的地址译码器常用双译码结构。上例中，行地址译码器用5输入32输出的译码器，地址线（译码器的输入）为A 0、A 1 、…、A 4，输出为X 0、X 1、…、X 31；列地址译码器也用5输入32输出的译码器，地址线（译码器的输入）为A 5、A 6 、…、A 9，输出为Y 0、Y 1、…、Y 31，这样共有10条地址线。例如，输入地址码A 9A 8A 7A 6A 5A 4A 3A 2A 1A 0=0000000001，则行选线X 1＝1、列选线Y 0＝1，选中第X 1行第

数字逻辑技术第七章

第七章半导体存储器习题 一、选择题 1．一个容量为1K×8的存储器有个存储单元。 A.8 B.8K C.8000 D.8192 2．要构成容量为4K×8的RAM，需要片容量为256×4的RAM。 A.2 B.4 C.8 D.32 3．寻址容量为16K×8的RAM需要根地址线。 A.4 B.8 C.14 D.16 E.16K 4．若RAM的地址码有8位，行、列地址译码器的输入端都为4个，则它们的输出线（即字线加位线）共有条。 A.8 B.16 C.32 D.256 5．某存储器具有8根地址线和8根双向数据线，则该存储器的容量为。 A.8×3 B.8K×8 C.256×8 D. 256×256 6.采用对称双地址结构寻址的1024×1的存储矩阵有。 A.10行10列 B.5行5列 C.32行32列 D.1024行1024列 7．随机存取存储器具有功能。 A.读/写 B.无读/写 C.只读 D.只写 8．欲将容量为128×1的RAM扩展为1024×8，则需要控制各片选端的辅助译码器的输出端数为。 A.1 B.2 C.3 D.8 9．欲将容量为256×1的RAM扩展为1024×8，则需要控制各片选端的辅助 译码器的输入端数为。 A.4 B.2 C.3 D.8 10．只读存储器ROM在运行时具有功能。 A.读/无写 B.无读/写 C.读/写 D.无读/无写 11．只读存储器ROM中的内容，当电源断掉后又接通，存储器中的内容。 A.全部改变 B.全部为0 C.不可预料 D.保持不变 12．随机存取存储器RAM中的内容，当电源断掉后又接通，存储器中的内容。 A.全部改变 B.全部为1 C.不确定 D.保持不变 13．一个容量为512×1的静态RAM具有。 A.地址线9根，数据线1根 B.地址线1根，数据线9根 C.地址线512根，数据线9根 D.地址线9根，数据线512根 14．用若干RAM实现位扩展时，其方法是将相应地并联在一起。 A.地址线 B.数据线 C.片选信号线 D.读/写线 15．PROM的与陈列（地址译码器）是。 A.全译码可编程阵列 B. 全译码不可编程阵列 C.非全译码可编程阵列 D.非全译码不可编程阵列 二、判断题（正确打√，错误的打×） １．实际中，常以字数和位数的乘积表示存储容量。（） ２． RAM由若干位存储单元组成，每个存储单元可存放一位二进制信息。（） ３．动态随机存取存储器需要不断地刷新，以防止电容上存储的信息丢失。（） ４．用2片容量为16K×8的RAM构成容量为32K×8的RAM是位扩展。（）５．所有的半导体存储器在运行时都具有读和写的功能。（）６． ROM和RAM中存入的信息在

第6章 半导体存储器

6 习题参考答案 6.1 ROM 有哪些种类？各有何特点？ 6.2 指出下列的ROM 存储系统各具有多少个存储单元，应有地址线、数据线、字线和位线各多少根？ 6.3 一个有16384个存储单元的ROM ，它的每个字是8位。试问它应有多少个字？有多少根地址线和数据线？ 6.4 已知 ROM 如图6.21所示，试列表说明ROM 存储的内容。 A 1 A 图6.21 题6.4的图 解： 存储的数据为01、11、00、10 6.5 ROM 点阵图及地址线上的波形图如图6.22所示，试画出数据线D 3～D 0上的波形图。 A 1 A 0 图6.22 题6.5的图

解： 10A A 3210D D D D 0 00 11 01 10 0 1 11 1 1 00 1 0 0 1 0 1 1 A 1A 0 D 0 D 1D 2 D 3 6.6 试用ROM 设计一个组合逻辑电路，用来产生下列一组逻辑函数。画出存储矩阵的 点阵图。 D B D B Y D B D A C D C B B A Y D C A D B A D C B A Y D ABC D C AB D C B A D C B A Y +=+++=++=+++=4321 解： 1234(5,10,13,14)(9,10,11,13) (1,3,4,5,6,7,9,10,11,13,14)(1,3,4,6,9,11,12,14) Y ABCD ABCD ABCD ABCD m Y ABCD ABD ACD m Y AB BCD ACD BD m Y BD BD m =+++=∑=++=∑=+++=∑=+=∑ A B C D Y 4 Y 3 Y 2 Y 1 输出 6.7 试用ROM 设计一个实现8421BCD 码到余3码转换的逻辑电路，要求选择EPROM 的容量，画出简化阵列图。 解：列写真值表，作电路图，选用16×4的EPROM 。

第五章 半导体存储器

第五章半导体存储器 一、简答题 1、存储器是如何分类的？内存和外存各有什么特点？ 2、RAM和ROM 各有何特点？静态RAM和动态RAM 各有何特点？ 3、如何判断有无地址重叠？有地址重叠时会出现什么问题？软件上应如何配合？ 4、若存储空间的首地址为1000H，写出存储器容量分别为1K×8，2K×8，4K×8和8K×8位时所对应的末地址。试确定每一片存储器的寻址范围。 5、外部存储器和内部存储器各有什么特点？用途如何？ [解答] 微型计算机中存储器分为外部存储器和内部存储器。外存容量大，但存取速度慢，且cpu使用外存信息时需先把信息送到内存中。内存容量小，存取速度快，其信息cpu可直接使用，故外存存放相对来说不经常使用的程序和数据。另外，外存总是和某个外部设备有关。内存容纳当前正在使用的或者经常使用的程序和数据。 6、什么是直接寻址范围？地址线的多少与它有什么关系？ [解答] 直接寻址范围就是利用地址线可寻址的最大地址范围，以地址线的位数为指数，以2为底数的幂为最大直接寻址范围。 7、根据你对CPU和各种存储器的了解，一个微型计算机是如何开始工作的？[解答] 计算机工作时，一般先由ROM中的引导程序，启动系统，再从外存中读取系统程序和应用程序，送到内存的RAM中。在程序的运行过程中，中间结果一般放在内存RAM中，程序结束时，又将结果送到外存。 8、存储器的存取时间是什么意思？它在系统设计时有什么实际意义？ [解答] 存储器的存取时间是指存储器接收到稳定的地址输入到完成操作的时间，系统设计时可以据此考虑数据传输、总线的选择和时序安排。 9、动态RAM为什么要进行刷新？刷新过程和读操作比较有什么差别？ [解答] 不管是哪一种动态RAM，都是利用电容存储电荷的原理来保存信息的，由于电容会逐渐放电，所以，对动态RAM必须不断进行读出和再写入，以使泄放的电荷受到补充，也就是进行刷新。在温度上升时，电容的放电会加快，所以两次刷新间的间隔是随温度而变化的，一般为1---100ms.在70摄氏度情况下，典型的刷新时间间隔为2ms。虽然进行一次读写操作实际上也进行刷新，但是，由

数字电子技术基础第四版课后答案7

第七章半导体存储器 [题] 存储器和寄存器在电路结构和工作原理上有何不同 [解] 参见第节。 [题] 动态存储器和静态存储器在电路结构和读/写操作上有何不同 [解] 参见第7.3.1节和第节。 [题] 某台计算机的内存储器设置有32位的地址线，16位并行数据输入/输出端，试计算它的最大存储量是多少 [解] 最大存储量为232×16=210×210×210×26=1K×1K×1K×26=64G [题] 试用4片2114（1024×4位的RAM）和3线-8线译码器74LS138（见图3.3.8）组成4096×4位的RAM。 [解] 见图。 [题] 试用16片2114（1024×4位的RAM）和3线-8线译码器74LS138（见图3.3.8）接成一个8K×8位的RAM。 [解] 见图。

[题] 已知ROM的数据表如表所示，若将地址输入A3A2A1A0作为4个输入逻辑变量，将数据输出D3D2D1D0作为函数输出，试写出输出与输入间的逻辑函数式。 [ 解] D3= 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 A A A A A A A A A A A A A A A A+ + + D2=0 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A+ + + + +0 1 2 3 A A A A D1=0 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 A A A A A A A A A A A A A A A A+ + + D0=0 1 2 3 1 2 3 A A A A A A A A+ [题]图是一个16×4位的ROM，A3、、A2、A1、A0为地址输入，D3、D2、D1、D0是数据输出，若将D3、D2、D1、D0视为A3、、A2、A1、A0的逻辑函数，试写出D3、D2、D1、D0的逻辑函数式。 [解]0 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 3 A A A A A A A A A A A A A A A A D+ + + = 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2 A A A A A A A A A A A A D+ + = 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A D+ + + + = 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A D+ + + + = 1 2 3 1 2 3 A A A A A A A A+ + 地址 输入 数据 输出 地址 输入 数据 输出 A3A2A1 A0 D3D2D1 D0 A3A2A1 A0 D3D2D1 D0 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 0001 0010 0010 0100 0010 0100 0100 1000 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 0010 0100 0100 1000 0100 1000 1000 0001

电气工程师 公共基础科目 第40讲 第二十四章：半导体存储器(一)(2010年新版)

第24章 半导体存储器 24.1 只读存储器ROM 24.1.1 ROM 的一般结构和工作原理 （1）ROM 的内部结构 由地址译码器和存储矩阵组成，下图所示是ROM 的内部结构示意图。 0单元1单元 i单元 单元2 －1n W W W W D D D 01 i n 2 －101b －1 位线 存储单元 ... ... ... ... ... 字线 输出数据 输1 A A 器 ... 地入 址 译0n －1 地码址A ... 图 ROM 的内部结构示意图 地 址 译 码 器 A A 3 2 1 W 0 W 1W 2W 3 D 3D 2D 1D 0

(a) (b) 图二极管ROM 电路 地址译码器将输入的地址转换为相应的控制信号，并以此从存储矩阵指定单元中选出数据送至输出缓冲器。由于存储单元数量众多，无法直接将每个存储单元输入/输出直接引出。所以给每个存储单元确定一个地址，只有被输入地址代码选中存储单元的数据才能与公共的输入输出端口连接，进行数据传递。 输出缓冲器在提高存储器带负载能力的同时，实现对输出状态的三态控制。 图（a ）为二极管组成的ROM 电路，具有两位地址输入、四位数据输出。地址译码器由二极管与门构成，存储矩阵由二极管组成的编码器构成。输出一个代码称为一个“字”。 A 1、A 0称为地址线；W 3—W 0称为字线；D 3—D 0称为位线。 （2）输出信号表达式 与门阵列输出表达式： 010A A W = 011A A W = 012A A W = 013A A W = 或门阵列输出表达式： 200W W D += 3211W W W D ++= 3202W W W D ++= 313W W D += （3）ROM 输出信号的真值表 （4）功能说明 从存储器角度看，A 1A 0是地址码，D 3D 2D 1D 0是数据。上表说明：在00地址中存放的数据是0101；01地址中存放的数据是1010，10地址中存放的是0111，11地址中存放的是1110。 从函数发生器角度看，A 1、、A 0是两个输入变量，D 3、D 2、D 1、、D 0是4个输出函数。表中说明：当变量A 1、 、A 0取值为00时，函数D 3＝0、D 2＝1、D 1＝0、、D 0＝1；当变量A 1、、A 0取值为01时，函数D 3＝1、D 2＝0、D 1＝1、、D 0＝0；…。

第五章微机原理课后习题参考答案_2012

习题五 一.思考题 ⒈半导体存储器主要分为哪几类？简述它们的用途和区别。 答： 按照存取方式分，半导体存储器主要分为随机存取存储器RAM（包括静态RAM和动态RAM）和只读存储器ROM（包括掩膜只读存储器，可编程只读存储器，可擦除只读存储器和电可擦除只读存储器）。 RAM在程序执行过程中，能够通过指令随机地对其中每个存储单元进行读\写操作。一般来说，RAM中存储的信息在断电后会丢失，是一种易失性存储器；但目前也有一些RAM芯片，由于内部带有电池，断电后信息不会丢失，具有非易失性。RAM的用途主要是用来存放原始数据，中间结果或程序，与CPU 或外部设备交换信息。 而ROM在微机系统运行过程中，只能对其进行读操作，不能随机地进行写操作。断电后ROM中的信息不会消失，具有非易失性。ROM通常用来存放相对固定不变的程序、汉字字型库、字符及图形符号等。 根据制造工艺的不同，随机读写存储器RAM主要有双极型和MOS型两类。双极型存储器具有存取速度快、集成度较低、功耗较大、成本较高等特点，适用于对速度要求较高的高速缓冲存储器；MOS型存储器具有集成度高、功耗低、价格便宜等特点，适用于内存储器。 ⒉存储芯片结构由哪几部分组成？简述各部分的主要功能。 答： 存储芯片通常由存储体、地址寄存器、地址译码器、数据寄存器、读\写驱动电路及控制电路等部分组成。 存储体是存储器芯片的核心，它由多个基本存储单元组成，每个基本存储单元可存储一位二进制信息，具有0和1两种状态。每个存储单元有一个唯一的地址，供CPU访问。

地址寄存器用来存放CPU访问的存储单元地址，该地址经地址译码器译码后选中芯片内某个指定的存储单元。通常在微机中，访问地址由地址锁存器提供，存储单元地址由地址锁存器输出后，经地址总线送到存储器芯片内直接进行译码。 地址译码器的作用就是用来接收CPU送来的地址信号并对它进行存储芯片内部的“译码”，选择与此地址相对应的存储单元，以便对该单元进行读\写操作。 读\写控制电路产生并提供片选和读\写控制逻辑信号，用来完成对被选中单元中各数据位的读\写操作。 数据寄存器用于暂时存放从存储单元读出的数据，或暂时存放从CPU送来的要写入存储器的数据。暂存的目的是为了协调CPU和存储器之间在速度上的差异。⒊简述SRAM和DRAM的应用特点。 答： SRAM具有鲜明的应用特点： a、由电路结构的特点，可以保证存储的数据信息只要不断电，就不会丢失；不需要定时刷新，简化了外部电路。 b、相对动态RAM，存取速度更快。 c、内部电路结构复杂，集成度较低；制造价格成本较高。 d、双稳态触发电路总有一个处于导通状态，使得静态RAM的电功耗较大。 e、一般用作高速缓冲存储器（cache）。 DRAM的应用特点主要有： a、集成度高、功耗小，制作成本低，适合制作大规模和超大规模集成电路，微机内存储器几乎都是由DRAM组成。

第七章 半导体存储器习题

第七章半导体存储器习题 [本次习题要求6月4日交] 7.1填空题： 1.半导体存储器从读、写的功能上可分为ROM和（）两大类。 2.工作中既可以读出信息，又可写入信息的存储器称为（）。 3.根据存储单元电路结构和工作原理的不同，将RAM分为静态RAM和（）RAM 两类。 4.一个ROM共有10根字线（地址线），8根位线（数据线），则其存储容量为（）。 A.10×28； B.102×8； C.10×82； D.210×8。 5.容量为8K×8位的RAM芯片，其地址线和数据线各为（）。 A.8和8根； B.10和8根； C.13和8根； D.8和13根。 6.要扩展成32K×16位的ROM，需要（）片32K×8位的ROM。 7.为了构成4096×8位的RAM，需要（）片1024×2位的RAM。 8.关于半导体存储器的描述，下列哪种说法是错误的是（）。 A.RAM读写方便，但一旦掉电，所存储的内容就会全部丢失。 B.ROM掉电以后数据不会丢失。 C.RAM可分为静态RAM和动态RAM。 D.动态RAM不必定时刷新。 9.二极管ROM的电路结构如图所示，当地址为A 1A =10时，该字单元的内容d 3 d 2 d 1 d 为（）。

10.ROM阵列逻辑图如图所示，当地址为A 1A =10时，该字单元的内容D 3 D 2 D 1 D 为 （）。 A.1l10； B.0111； C.1010； D.0100。 7.2试用2片1024×4位的RAM（2114）接成1024×8位的存储器。 7.3试用2片1024×4位的RAM（2114）接成2048×4位的存储器。 7.4用4×6位的ROM设计一个六段显示译码器。六段显示器如图所示（图中e 是水平线，f是垂直线）。它可以显示东南西北四个方向之一，实心线表示亮，虚心线表示不亮。 显示东南西北四个方向之一由ROM的两位地址输入码A 1和A 控制，控制要 求如下表所示。即六段显示译码器的输入为A 1和A ，并使输出a～f中适当的段 亮。设输出逻辑1表示亮，逻辑0表示不亮。 要求列出ROM 7.5试用8×2位容量的ROM设计一个能实现两个一位二进制数全加的逻辑电路。 输入为被加数A i 、加数B i 及来自低位的进位C i-1 ；输出为和S i 及向高位的进位C i 。 要求：(1)列出真值表；(2)直接在下图中画出用ROM点阵图实现全加的电路。

计算机组成原理第五章答案63950上课讲义

计算机组成原理第五章答案63950

5 ．4 教材习题解答 １．如何区别存储器和寄存器？两者是一回事的说法对吗？ 解：存储器和寄存器不是一回事。存储器在CPU 的外边，专门用来存放程序和数 据，访问存储器的速度较慢。寄存器属于CPU 的一部分，访问寄存器的速度很快。 ２．存储器的主要功能是什么？为什么要把存储系统分成若干个不同层次？主要有 哪些层次？ 解：存储器的主要功能是用来保存程序和数据。存储系统是由几个容量、速度和价 存储系统和结构 第5 章 129 格各不相同的存储器用硬件、软件、硬件与软件相结合的方法连接起来的系统。把存储系 统分成若干个不同层次的目的是为了解决存储容量、存取速度和价格之间的矛盾。由高 速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器构成的三级存储系统可以分为两个层次，其中高速 缓存和主存间称为Cache －主存存储层次（Cache 存储系统）；主存和辅存间称为主存—辅

存存储层次（虚拟存储系统）。 ３．什么是半导体存储器？它有什么特点？ 解：采用半导体器件制造的存储器，主要有MOS 型存储器和双极型存储器两大类。 半导体存储器具有容量大、速度快、体积小、可靠性高等特点。半导体随机存储器存储的 信息会因为断电而丢失。 ４．SRAM 记忆单元电路的工作原理是什么？它和DRAM 记忆单元电路相比有何异 同点？ 解：SRAM 记忆单元由６个MOS 管组成，利用双稳态触发器来存储信息，可以对其 进行读或写，只要电源不断电，信息将可保留。DRAM 记忆单元可以由４个和单个MOS 管组成，利用栅极电容存储信息，需要定时刷新。 ５．动态RAM 为什么要刷新？一般有几种刷新方式？各有什么优缺点？ 解：DRAM 记忆单元是通过栅极电容上存储的电荷来暂存信息的，由于电容上的电 荷会随着时间的推移被逐渐泄放掉，因此每隔一定的时间必须向栅极电容补充一次电荷， 这个过程就叫做刷新。

第5章-存储器系统汇总

第5章存储器系统 主要内容： 存储器系统的概念 半导体存储器的分类及其特点 半导体存储芯片的外部特性及其与系统的连接 存储器接口设计（存储器扩展技术） 高速缓存 §5.1 概述 主要内容： 存储器系统及其主要技术指标 半导体存储器的分类及特点 两类半导体存储器的主要区别 一、存储器系统 1. 存储器系统的一般概念 将两个或两个以上速度、容量和价格各不相同 的存储器用硬件、软件或软硬件相结合的方法 连接起来 系统的存储速度接近最快的存储器，容量接近 最大的存储器。 构成存储系统。 2. 两种存储系统 在一般计算机中主要有两种存储系统： 主存储器 Cache存储系统 高速缓冲存储器 主存储器 虚拟存储系统 磁盘存储器

Cache存储系统 对程序员是透明的 目标： 提高存储速度 Cache 主存储器 虚拟存储系统 对应用程序员是透明的。 目标： 扩大存储容量 主存储器 磁盘存储器 3. 主要性能指标 存储容量（S）（字节、千字节、兆字节等） 存取时间（T）（与系统命中率有关） 命中率（H） T=H*T1+（1-H）*T2 单位容量价格（C） 访问效率（e） 4. 微机中的存储器 通用寄存器组及 指令、数据缓冲栈片内存储部件 高速缓存 内存储部件 主存储器 联机外存储器 外存储部件 脱机外存储器

二、半导体存储器 1. 半导体存储器 半导体存储器由能够表示二进制数“0”和“1”的、具有记忆功能的半导体器件组成。 能存放一位二进制数的半导体器件称为一个存储元。 若干存储元构成一个存储单元。 2. 半导体存储器的分类 随机存取存储器（RAM） 内存储器 只读存储器（ROM 随机存取存储器（RAM） 静态存储器（SRAM） RAM 动态存储器（DRAM） 只读存储器（ROM） 掩模ROM 只读存储器一次性可写ROM EPROM EEPROM 3. 主要技术指标 存储容量 存储单元个数×每单元的二进制数位数 存取时间 实现一次读/写所需要的时间 存取周期 连续启动两次独立的存储器操作所需间隔的最小时间 可靠性 功耗

第7章 半导体存储器与可编程逻辑器件习题解答

思考题与习题 7.1 选择题 7.14 选择题 1）存储容量为8K×8位的ROM 存储器，其地址线为 条。 C A 、8 B 、12 C 、13 D 、14 2）只能按地址读出信息，而不能写入信息的存储器为 。 b A 、 RAM B 、ROM C 、 PROM D 、EPROM 3）一片ROM 有n 根地址输入，m 根位线输出，则ROM 的容量为 。a A 、m n ?2 B 、n m ? C 、m n 22? D 、n m ?2 4)一个6位地址码、8位输出的ROM ，其存储矩阵的容量为 。 A 、46 B 、64 C 、512 D 、256 5）为构成4096×8的RAM ，需要 片2024×2的RAM ，并需要有 位地址译码以完成寻址操作。 A 、8 ，15 B 、16，11 C 、10，12 D 、8，12 6）PAL 是一种的 可编程逻辑器件。 A 、与阵列可编程，或阵列固定 B 、与阵列列固，或阵可编程定 C 、与阵列、或阵列固定 D 、与阵列、或阵列可编程 7.2 试写出如图7-27所示阵列图的逻辑函数表达式和真值表，并说明其功能。 1 F 2 F 3 图6-1 例6-1逻辑图 图7-27 题7.2图 解：根据与阵列的输出为AB 的最小项和阵列图中有实心点“·”为1，无“·”为0， 可以写出： AB W F ==30 B A AB B A B A W W W F +=++=++=3211 B A B A B A F ⊕=+=2 AB B A B A B A B A W W W F =+=++=++=2103 从上述逻辑表达式可以看出，图7-1所示阵列图实现了输入变量A 、B 的四种逻辑运算：与、或、异或和与非。列出真值表如表7-1所示。 7.3 若存储器芯片的容量为128K× 8位，求： 表7-1 例7-1真值表