數(shù)電-09-10 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和可編程器件

1、19-10 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和可編程邏輯器件半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和可編程邏輯器件（P281315) 了解半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和可編程邏輯器件了解半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)、功能和特點(diǎn)。的結(jié)構(gòu)、功能和特點(diǎn)?；疽蠡疽?幾個(gè)基本概念：幾個(gè)基本概念：地址：地址：每個(gè)字的編號(hào)。每個(gè)字的編號(hào)。字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)=2n （n為存儲(chǔ)器外部地址線的線數(shù)）為存儲(chǔ)器外部地址線的線數(shù)）概述概述一、存儲(chǔ)器一、存儲(chǔ)器 存放大量二值信息（或二值數(shù)據(jù)）的器件。是計(jì)存放大量二值信息（或二值數(shù)據(jù)）的器件。是計(jì)算機(jī)及其它算機(jī)及其它數(shù)字系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分?jǐn)?shù)字系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分，屬，屬于大規(guī)模集成電路。于大規(guī)模集成電路。字：字：

2、表示一個(gè)信息的多位二進(jìn)制碼；表示一個(gè)信息的多位二進(jìn)制碼；字長(zhǎng)：字長(zhǎng)：字的位數(shù)；字的位數(shù)；字?jǐn)?shù)：字?jǐn)?shù)：字的總量。字的總量。31)存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量(M)：存儲(chǔ)二值信息的總量。：存儲(chǔ)二值信息的總量。 字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù) 位數(shù)；位數(shù)；性能指標(biāo)性能指標(biāo)例如：例如：256 4bit = 1024 = 1k 存儲(chǔ)容量為存儲(chǔ)容量為1k 210K1M； 210M1G等。等。2) 存取時(shí)間存取時(shí)間存儲(chǔ)器操作存儲(chǔ)器操作(R/W)的速度的速度4二、存儲(chǔ)器的分類：二、存儲(chǔ)器的分類：1) 磁介質(zhì)類磁介質(zhì)類 軟磁盤、硬盤、磁帶軟磁盤、硬盤、磁帶2) 光介質(zhì)類光介質(zhì)類 CD、DVD3) 半導(dǎo)體介質(zhì)類半導(dǎo)體介質(zhì)類 1、按材料分類、按材料

3、分類 1)雙極型雙極型: 2)MOS型型:具有功耗低、集成度高的優(yōu)點(diǎn)具有功耗低、集成度高的優(yōu)點(diǎn)2、按制造工藝分類、按制造工藝分類53、按存、取功能分類、按存、取功能分類1)只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器(Read-Only Memory ，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱ROM): 正常工作時(shí)，內(nèi)容只能讀出，不能隨時(shí)寫入。正常工作時(shí)，內(nèi)容只能讀出，不能隨時(shí)寫入。 常用于存放系統(tǒng)程序、數(shù)據(jù)表、字符代碼等不易常用于存放系統(tǒng)程序、數(shù)據(jù)表、字符代碼等不易變化的數(shù)據(jù)。變化的數(shù)據(jù)。2)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（讀寫存儲(chǔ)器）隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（讀寫存儲(chǔ)器）Random Access Memory ，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱RAM 正常工作時(shí)可隨時(shí)讀出或?qū)懭?，掉電后?/p>

4、數(shù)據(jù)正常工作時(shí)可隨時(shí)讀出或?qū)懭?，掉電后，?shù)據(jù)全部丟失。全部丟失。69.2 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM（P292）（讀寫存儲(chǔ)器）（讀寫存儲(chǔ)器） RAM：在工作過程中，既可隨時(shí)從存儲(chǔ)器的任意單在工作過程中，既可隨時(shí)從存儲(chǔ)器的任意單元讀出信息，又可以隨時(shí)把外界信息寫入任元讀出信息，又可以隨時(shí)把外界信息寫入任意單元。意單元。特點(diǎn)：特點(diǎn)：使用靈活、方便。但具有易失性，即：掉電后，使用靈活、方便。但具有易失性，即：掉電后，數(shù)據(jù)就消失數(shù)據(jù)就消失(也有非易失性的也有非易失性的RAM，實(shí)際上類似于，實(shí)際上類似于ROM)。7SRAM（靜態(tài)）：存取速度快（靜態(tài)）：存取速度快DRAM（動(dòng)態(tài)）：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、集成度

5、高（動(dòng)態(tài)）：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、集成度高NVRAM（非易失性）（非易失性）RAM按存儲(chǔ)單元工作原理不同分為按存儲(chǔ)單元工作原理不同分為RAM 按所用器件可分為按所用器件可分為 雙極型雙極型 MOS型型分類：分類：81、RAM存儲(chǔ)器的基本結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器的基本結(jié)構(gòu)A0Ai行地址譯碼器行地址譯碼器.列地址譯碼器列地址譯碼器Ai+1An-1存儲(chǔ)矩陣存儲(chǔ)矩陣讀寫控制電讀寫控制電路路CSR/WI/O地址輸入地址輸入控制輸入控制輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入/輸出輸出三類信號(hào)線三類信號(hào)線：地址線、數(shù)據(jù)線和控制線地址線、數(shù)據(jù)線和控制線由存儲(chǔ)矩陣、地址譯碼器、輸入由存儲(chǔ)矩陣、地址譯碼器、輸入/輸出控制電路組成。輸出控制電路組成。9 存儲(chǔ)

6、單元是存儲(chǔ)器的最基本存儲(chǔ)細(xì)胞，能存放一位二值存儲(chǔ)單元是存儲(chǔ)器的最基本存儲(chǔ)細(xì)胞，能存放一位二值數(shù)據(jù)。由于存儲(chǔ)器的容量巨大，一般都把存儲(chǔ)單元排列成數(shù)據(jù)。由于存儲(chǔ)器的容量巨大，一般都把存儲(chǔ)單元排列成矩陣形式。采用雙譯碼（行、列譯碼），用兩條地址線來矩陣形式。采用雙譯碼（行、列譯碼），用兩條地址線來共同選擇存儲(chǔ)單元。共同選擇存儲(chǔ)單元。A0A1A2A3CSX0CSX1CSX15行地址譯碼器行地址譯碼器列地址譯碼器列地址譯碼器A4A5A6A7CSY0CSY1CSY15A0A1A2A3A4A5A6A7CS0CS1CS255地址譯碼器地址譯碼器存儲(chǔ)器陣列存儲(chǔ)器陣列01255011516173232241255

7、256根選擇線根選擇線16根行選擇線根行選擇線16根列選擇線根列選擇線雙譯碼方式雙譯碼方式八位地址線八位地址線單譯碼方式單譯碼方式102、RAM的存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元六管六管NMOS存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元T1與與T3、 T2與與T4各構(gòu)成各構(gòu)成一個(gè)一個(gè)NMOS反相器；反相器；兩個(gè)反相器交叉耦合，兩個(gè)反相器交叉耦合，組成基本組成基本SR鎖存器鎖存器T5、T6：本單元控制門，：本單元控制門，由行選擇線由行選擇線Xi控制?？刂?。T7、T8：一列存儲(chǔ)單：一列存儲(chǔ)單元公用的控制門，元公用的控制門，由列選擇線由列選擇線Yj控制?？刂?。位位線線BYj （列選擇線）（列選擇線）Xi（行選擇線）（行選擇線）T3T4T2

8、T1T5T6T8T7DD數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)線線位位線線B數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)線線存儲(chǔ)存儲(chǔ)單元單元DDD、 D：存儲(chǔ)的一位二值：存儲(chǔ)的一位二值數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。(1)靜態(tài)靜態(tài)RAM存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元(SRAM)11 顯然，只有顯然，只有X,Y選擇線都是高電平，內(nèi)部輸入、輸出才選擇線都是高電平，內(nèi)部輸入、輸出才和外部數(shù)據(jù)線連接，也就是該存儲(chǔ)單元被選中。和外部數(shù)據(jù)線連接，也就是該存儲(chǔ)單元被選中。DD 當(dāng)當(dāng)Xi=1時(shí)，時(shí)， T5、T6導(dǎo)通，導(dǎo)通，存儲(chǔ)單元與位線接通；當(dāng)存儲(chǔ)單元與位線接通；當(dāng)Xi=0時(shí)，時(shí)， T5、T6截止，存截止，存儲(chǔ)單元與位線隔離。儲(chǔ)單元與位線隔離。位位線線BYj （列選擇線）（列選擇線）Xi（行選擇線）（行選擇

9、線）T3T4T2T1T5T6T8T7DD數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)線線位位線線B數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)線線 當(dāng)當(dāng)Yj=1時(shí)，時(shí)， T7、T8導(dǎo)通，導(dǎo)通，位線與數(shù)據(jù)線接通；位線與數(shù)據(jù)線接通；當(dāng)當(dāng)Yj=0時(shí)，時(shí)， T7、T8截止，截止，位線與數(shù)據(jù)線隔離。位線與數(shù)據(jù)線隔離。11工作原理：工作原理：12 1、利用鎖存器或觸發(fā)器保存數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)是非、利用鎖存器或觸發(fā)器保存數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)是非破壞性讀出，破壞性讀出，一次寫入，可以反復(fù)讀出，一次寫入，可以反復(fù)讀出，對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)沒有反作用。據(jù)沒有反作用。 3、靜態(tài)存儲(chǔ)單元、靜態(tài)存儲(chǔ)單元功耗高，體積大，集成度低。功耗高，體積大，集成度低。靜態(tài)存儲(chǔ)單元的特點(diǎn)：靜態(tài)存儲(chǔ)單元的特點(diǎn)： 2

10、、進(jìn)行讀或?qū)懖僮?，由另外的輸出、進(jìn)行讀或?qū)懖僮?，由另外的輸?輸入電路控制。輸入電路控制。 大容量存儲(chǔ)器一般都采用動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元大容量存儲(chǔ)器一般都采用動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元13(2)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)單元?jiǎng)討B(tài)存儲(chǔ)單元(DRAM) 讀出過程中：電容讀出過程中：電容C上上若充有足夠電荷，其電壓若充有足夠電荷，其電壓足夠使足夠使T2導(dǎo)通，輸出線導(dǎo)通，輸出線（讀位線）（讀位線）DO上就得到低上就得到低電平電平0，否則得到，否則得到1。 寫入過程就是給電容寫入過程就是給電容充電和放電的過程。充電和放電的過程。存儲(chǔ)原理依賴電容的電荷存儲(chǔ)效應(yīng)存儲(chǔ)原理依賴電容的電荷存儲(chǔ)效應(yīng)D 注意：注意：每次從每次從DRAM中讀中讀出數(shù)據(jù)時(shí)，因漏

11、電流的原因，出數(shù)據(jù)時(shí)，因漏電流的原因，都會(huì)使電容都會(huì)使電容C上的電荷減少，上的電荷減少，所以所以DRAM的讀出過程是破的讀出過程是破壞性讀出。壞性讀出。14 因此，每次讀出后必須及時(shí)給電容再次充電，維護(hù)其內(nèi)容。因此，每次讀出后必須及時(shí)給電容再次充電，維護(hù)其內(nèi)容。此外，此外，C上電荷也不能長(zhǎng)時(shí)間維持，所以還必須定時(shí)對(duì)電容充上電荷也不能長(zhǎng)時(shí)間維持，所以還必須定時(shí)對(duì)電容充電，稱為電，稱為再生或刷新再生或刷新。 讀取時(shí)：讀取時(shí)：X,Y選中該單元，選中該單元，T1,T3，T4,T5都開通。都開通。DO上得上得到存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)的數(shù)據(jù);1DD0D 此時(shí)此時(shí)R=1,內(nèi)部數(shù)據(jù)經(jīng)寫入刷內(nèi)部數(shù)據(jù)經(jīng)寫入刷新單元刷新

12、電容新單元刷新電容C，刷新電平是，刷新電平是D；1 如果如果D=0； C應(yīng)該充滿電，應(yīng)該充滿電，刷新電平為刷新電平為1，給電容充電；，給電容充電； 如果如果D=1；C應(yīng)該不充電，應(yīng)該不充電，刷新電平為刷新電平為0，電容放電。，電容放電。D15 X,Y選中該單元，控制管開通。數(shù)據(jù)從選中該單元，控制管開通。數(shù)據(jù)從DI輸入，經(jīng)寫入刷輸入，經(jīng)寫入刷新控制電路，對(duì)電容充、放電。新控制電路，對(duì)電容充、放電。0000DDD 經(jīng)過寫入刷新控制電路，經(jīng)過寫入刷新控制電路，對(duì)電容充放電的電平是對(duì)電容充放電的電平是D 寫入數(shù)據(jù)時(shí)：寫入數(shù)據(jù)時(shí)： R/W=0若若D=0 D=1則對(duì)電容充電；則對(duì)電容充電；若若D=1 D=

13、0則對(duì)電容放電。則對(duì)電容放電。16 只選通行選擇線只選通行選擇線X, 并令并令R/W=1;定時(shí)刷新定時(shí)刷新: 與讀出數(shù)據(jù)時(shí)數(shù)據(jù)再生與讀出數(shù)據(jù)時(shí)數(shù)據(jù)再生相同，數(shù)據(jù)經(jīng)寫入刷新控相同，數(shù)據(jù)經(jīng)寫入刷新控制單元，根據(jù)原來存儲(chǔ)的制單元，根據(jù)原來存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)自己刷新。數(shù)據(jù)自己刷新。 注意：注意：因?yàn)榇藭r(shí)因?yàn)榇藭r(shí)Y不通，不通， DI,DO都斷開，數(shù)據(jù)不被讀出。都斷開，數(shù)據(jù)不被讀出。 則，電容則，電容C上的數(shù)據(jù)經(jīng)上的數(shù)據(jù)經(jīng)T2、T3到達(dá)到達(dá)“讀讀”位線。位線。17(3)單管存儲(chǔ)單元單管存儲(chǔ)單元 0或或1數(shù)據(jù)存于電容數(shù)據(jù)存于電容C中，中，T為門控管，通為門控管，通過控制過控制T的導(dǎo)通與截止，可把數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)的導(dǎo)通與截

14、止，可把數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)單元送至位線上或者將位線上的數(shù)據(jù)寫入單元送至位線上或者將位線上的數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)單元。存儲(chǔ)單元。 由于電容很小，而且電容是連接在門控管的源極上，由于電容很小，而且電容是連接在門控管的源極上，所以每次讀取數(shù)據(jù)時(shí)，電容上的電荷消耗很多，電壓下降所以每次讀取數(shù)據(jù)時(shí)，電容上的電荷消耗很多，電壓下降很大。很大。 因此，讀取數(shù)據(jù)時(shí)，要經(jīng)過專門的讀出放大器對(duì)信號(hào)因此，讀取數(shù)據(jù)時(shí)，要經(jīng)過專門的讀出放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大。同時(shí)，由于電容上的電荷減少，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)被進(jìn)行放大。同時(shí)，由于電容上的電荷減少，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)被破壞，故每次讀出后，必須及時(shí)對(duì)讀出單元刷新。破壞，故每次讀出后，必須及時(shí)對(duì)讀出單元刷新。X

15、iTC位位線線18 5位行地址碼決定位行地址碼決定32條條行選擇線；行選擇線；3位列地址碼決定位列地址碼決定8條條列選列選擇線；每擇線；每4列存儲(chǔ)單元連接在相同的列地址譯碼線上，組成一個(gè)列存儲(chǔ)單元連接在相同的列地址譯碼線上，組成一個(gè)字列。每行可存儲(chǔ)字列。每行可存儲(chǔ)8個(gè)字，每個(gè)字列存儲(chǔ)個(gè)字，每個(gè)字列存儲(chǔ)32個(gè)字，共有個(gè)字，共有328=256個(gè)組合，總的存儲(chǔ)容量就是個(gè)組合，總的存儲(chǔ)容量就是256 4=1024個(gè)存儲(chǔ)單元。個(gè)存儲(chǔ)單元。 每個(gè)由每個(gè)由X，Y共同選中的單元中實(shí)際包含了共同選中的單元中實(shí)際包含了4個(gè)個(gè)1位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，表示一個(gè)元，表示一個(gè)4位數(shù)據(jù)。位數(shù)據(jù)。3、存儲(chǔ)矩陣：、存儲(chǔ)矩

16、陣：由若干存儲(chǔ)單元排列成矩陣形式。由若干存儲(chǔ)單元排列成矩陣形式。2564 RAM存儲(chǔ)矩陣存儲(chǔ)矩陣采用雙采用雙譯碼方式譯碼方式8位地址碼位地址碼199.1 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器(ROM) (P282)分類：分類：(1)按制造工藝分：按制造工藝分：二極管二極管ROM 雙極型雙極型ROM(三極管三極管) 單極型單極型(MOS) 只讀存儲(chǔ)器，工作時(shí)內(nèi)容只能讀出，不能隨時(shí)寫入，所只讀存儲(chǔ)器，工作時(shí)內(nèi)容只能讀出，不能隨時(shí)寫入，所以稱為只讀存儲(chǔ)器。以稱為只讀存儲(chǔ)器。(Read-Only Memory)( (按存按存儲(chǔ)儲(chǔ)單元中器件劃分單元中器件劃分) ) 20掩模掩模ROM（ 固定固定ROM）光可擦可編程光可

17、擦可編程ROM（EPROM）可編程可編程ROM一次可編程一次可編程ROM（PROM）電可擦可編程電可擦可編程ROM（E2PROM）快閃存儲(chǔ)器快閃存儲(chǔ)器(Flash Memory) E2PROM和和Flash則廣泛應(yīng)用于各種存儲(chǔ)卡中：例則廣泛應(yīng)用于各種存儲(chǔ)卡中：例如如IC卡、數(shù)碼相機(jī)中的存儲(chǔ)卡、移動(dòng)存儲(chǔ)卡、卡、數(shù)碼相機(jī)中的存儲(chǔ)卡、移動(dòng)存儲(chǔ)卡、USB卡（卡（U盤）、盤）、MP3播放器等。播放器等。(2)按存儲(chǔ)內(nèi)容寫入方式分按存儲(chǔ)內(nèi)容寫入方式分21存儲(chǔ)矩陣存儲(chǔ)矩陣 地址譯碼器地址譯碼器地址輸入地址輸入ROM的基本結(jié)構(gòu)：的基本結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出控制信號(hào)控制信號(hào)輸入輸入輸出控制電路輸出控制電路輸出控

18、制電路輸出控制電路 地址譯碼部分與地址譯碼部分與RAM基本相同；基本相同； 存儲(chǔ)單元矩陣和輸入存儲(chǔ)單元矩陣和輸入/輸出控制電路由于存儲(chǔ)機(jī)理輸出控制電路由于存儲(chǔ)機(jī)理不同，有較大區(qū)別。不同，有較大區(qū)別。22 D3 D2 D1 D0 +5V R R R R OE A0 A1 A1 A0 Y0 Y1 Y2 Y3 2 線線- -4 線線 譯譯碼碼器器 字線與位線的交點(diǎn)都是一個(gè)字線與位線的交點(diǎn)都是一個(gè)存儲(chǔ)單元。交點(diǎn)處有二極管存儲(chǔ)單元。交點(diǎn)處有二極管相當(dāng)存相當(dāng)存1 1，無二極管相當(dāng)存，無二極管相當(dāng)存0 0當(dāng)當(dāng)OE=1時(shí)輸出為高阻狀態(tài)時(shí)輸出為高阻狀態(tài)000101111101111010001101地地 址址A

19、1A0D3D2D1D0內(nèi)內(nèi) 容容當(dāng)當(dāng)OE=0時(shí)時(shí)1、固定、固定ROM： 二極管二極管ROM0 1 0 01 0 1 100232、可編程、可編程ROM 采用熔斷絲結(jié)構(gòu)，采用熔斷絲結(jié)構(gòu)，出廠時(shí)，熔絲是連通的，出廠時(shí)，熔絲是連通的，即存儲(chǔ)單元為即存儲(chǔ)單元為1，如欲，如欲使某些單元改寫為使某些單元改寫為0，只要通過編程，給這些只要通過編程，給這些單元通以足夠大的電流單元通以足夠大的電流將熔絲燒斷即可。將熔絲燒斷即可。 熔絲燒斷后不能恢熔絲燒斷后不能恢復(fù)，因此，復(fù)，因此，PROM只能只能改寫一次。改寫一次。44存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器，兩位地址碼兩位地址碼A1A0給出給出4根地址線根地址線Y3 Y0 ；每根地址

20、線上，有每根地址線上，有4根位線根位線D3 D0。位線與地址線是否相連，。位線與地址線是否相連，取決于之間的熔斷絲是否相通。取決于之間的熔斷絲是否相通。位線位線(1)二極管二極管PROM24例如：例如：A1A0=10，Y2=1，Y0、Y1、Y3=0由于位線與地址線用由于位線與地址線用二極管連接，二極管連接，所以所以Y0,Y1,Y3不影響不影響D的狀態(tài)。的狀態(tài)。0 0 1 0 0 10 1 0 1 1 11 0 1 1 1 01 1 1 0 0 0A1A0D3 D2D1D0D3 D2D1D0=11101 1 1 025(2)EPROM(光擦除可編程光擦除可編程ROM)浮柵是與四周絕緣的一塊導(dǎo)體。

21、浮柵是與四周絕緣的一塊導(dǎo)體。 控制柵上加正電壓，控制柵上加正電壓，P型襯型襯底上部感生出電子，底上部感生出電子，NMOS管管導(dǎo)通。導(dǎo)通。 如果浮柵帶負(fù)電，則在襯如果浮柵帶負(fù)電，則在襯底上部感生出正電荷，阻礙底上部感生出正電荷，阻礙控制柵開啟控制柵開啟MOS管。開啟需管。開啟需要更高的電壓。要更高的電壓。 控制柵加相同電壓時(shí)，浮控制柵加相同電壓時(shí)，浮柵帶電與否，表現(xiàn)為柵帶電與否，表現(xiàn)為MOS管管的截止或?qū)ǎ创鎯?chǔ)二值的截止或?qū)?，即存?chǔ)二值邏輯邏輯1或或0。SIMOS管管26寫入數(shù)據(jù)前，浮柵不帶電，寫入數(shù)據(jù)前，浮柵不帶電，要使浮柵帶負(fù)電荷，必須在要使浮柵帶負(fù)電荷，必須在柵極和漏極加上高電壓。柵

22、極和漏極加上高電壓。高電壓使漏極高電壓使漏極PN結(jié)反相擊穿，結(jié)反相擊穿，產(chǎn)生大量高能電子，在柵極高產(chǎn)生大量高能電子，在柵極高電壓的吸引下，電子穿透柵極電壓的吸引下，電子穿透柵極絕緣層，部分堆積在浮柵上使絕緣層，部分堆積在浮柵上使浮柵帶負(fù)電。當(dāng)移去外加電壓浮柵帶負(fù)電。當(dāng)移去外加電壓后，浮柵上無放電回路，故能后，浮柵上無放電回路，故能長(zhǎng)期保存。長(zhǎng)期保存。只有用紫外線照射時(shí)，浮柵只有用紫外線照射時(shí)，浮柵上的電子形成光電流釋放。上的電子形成光電流釋放。為便于擦除，芯片封裝上裝有為便于擦除，芯片封裝上裝有透明的石英蓋板。透明的石英蓋板。EPROM為為一次全部擦除，數(shù)據(jù)寫入需要一次全部擦除，數(shù)據(jù)寫入需要通

23、用或?qū)Ｓ玫木幊唐?。通用或?qū)Ｓ玫木幊唐鳌?7(3)E2PROM E2PROM也是采用浮柵技術(shù)。浮柵也是采用浮柵技術(shù)。浮柵與漏極與漏極N+區(qū)延長(zhǎng)區(qū)有一點(diǎn)交迭，并且交區(qū)延長(zhǎng)區(qū)有一點(diǎn)交迭，并且交迭處的絕緣層厚度很小。迭處的絕緣層厚度很小。 控制柵上加高電壓，漏極接地，即控制柵上加高電壓，漏極接地，即可對(duì)浮柵充電。在高電壓作用下，電子可對(duì)浮柵充電。在高電壓作用下，電子穿透絕緣層積累在浮柵上，使浮柵帶負(fù)穿透絕緣層積累在浮柵上，使浮柵帶負(fù)電荷電荷“隧道效應(yīng)隧道效應(yīng)” 控制柵接地，漏極接高電壓，則產(chǎn)生控制柵接地，漏極接高電壓，則產(chǎn)生與上述相反的過程，即可對(duì)浮柵放電。與上述相反的過程，即可對(duì)浮柵放電。 電擦除！

24、電擦除！E2PROM擦除的過程就是改寫過程，以擦除的過程就是改寫過程，以字為單位進(jìn)行擦寫的。字為單位進(jìn)行擦寫的。 E2PROM具有具有ROM的非易失性，又具備類似的非易失性，又具備類似RAM的功的功能，可以隨時(shí)改寫。一般芯片內(nèi)部帶有能，可以隨時(shí)改寫。一般芯片內(nèi)部帶有升壓電路，可以直接讀寫升壓電路，可以直接讀寫E2PROM。28(4)快閃存儲(chǔ)器快閃存儲(chǔ)器FLASH ROM 結(jié)合結(jié)合EPROM結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、編程可靠的優(yōu)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、編程可靠的優(yōu)點(diǎn)和E2PROM擦擦除快捷的特性。集成度高，可靠性好。除快捷的特性。集成度高，可靠性好。較大較大絕緣層絕緣層更薄更薄特點(diǎn)：特點(diǎn)：a.通過在源極上加正壓，使浮柵放

25、電，擦除寫入的數(shù)據(jù)。通過在源極上加正壓，使浮柵放電，擦除寫入的數(shù)據(jù)。b.因?yàn)閭€(gè)存儲(chǔ)單元因?yàn)閭€(gè)存儲(chǔ)單元MOS管的源極是連在一起的，所以擦除管的源極是連在一起的，所以擦除是整片或分塊擦除。是整片或分塊擦除。c.擦除速度很快，一般整片擦除只需幾秒鐘。擦除速度很快，一般整片擦除只需幾秒鐘。29相同點(diǎn)：相同點(diǎn)：1)均為電擦除，不需要專門的工具寫入和擦除。均為電擦除，不需要專門的工具寫入和擦除。2)內(nèi)部需要有升壓電路，擦除時(shí)間短內(nèi)部需要有升壓電路，擦除時(shí)間短(ms級(jí)級(jí))；不同點(diǎn)：不同點(diǎn)：E2PROM是對(duì)單個(gè)存儲(chǔ)單元擦除；是對(duì)單個(gè)存儲(chǔ)單元擦除；FLASH ROM由于源極都并聯(lián)，所以擦除時(shí)為整片擦除，由于源極

26、都并聯(lián)，所以擦除時(shí)為整片擦除，或分塊擦除，擦除速度更快?；蚍謮K擦除，擦除速度更快。E2PROM和和FLASH ROM的比較：的比較：30EPROM集成電路集成電路 D7 D0 PGM 輸輸出出緩緩沖沖器器 Y 選選通通 存存儲(chǔ)儲(chǔ)陣陣列列 CE OE 控控制制邏邏輯輯 Y 譯譯碼碼 X 譯譯碼碼 A16 A0 VPP GND VCC AT27C010， 128K 8位位ROM 讀操作時(shí)的工作電壓讀操作時(shí)的工作電壓5V編程操作時(shí)的工作電壓編程操作時(shí)的工作電壓13V輸出使能輸出使能信號(hào)信號(hào)片選片選信號(hào)信號(hào)編程選通編程選通信號(hào)信號(hào)控制信號(hào)均為低電平有效！控制信號(hào)均為低電平有效！ 31 CEOEPGM工

27、作模式工作模式A16 A0VPPD7 D0讀讀00XAiX數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出輸出無效輸出無效X1XXX高阻高阻等待等待1XXAiX高阻高阻快速編程快速編程010AiVPP數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入編程校驗(yàn)編程校驗(yàn)001AiVPP數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出表表7.1.3 工作模式工作模式 片選片選信號(hào)信號(hào)輸出使能輸出使能信號(hào)信號(hào)編程選通編程選通信號(hào)信號(hào) 說明：說明：EPROM的數(shù)據(jù)寫入均由專用或通用編的數(shù)據(jù)寫入均由專用或通用編程器完成。程器完成。 32ROM的讀操作與時(shí)序圖的讀操作與時(shí)序圖（2）加入有效的片選信號(hào)）加入有效的片選信號(hào)CEOE（3）使輸出使能信號(hào)）使輸出使能信號(hào) 有效，經(jīng)過一定延時(shí)后，有效數(shù)有效，經(jīng)過一

28、定延時(shí)后，有效數(shù)據(jù)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)線上；據(jù)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)線上；CEOE（4）讓片選信號(hào)）讓片選信號(hào) 或輸出使能信號(hào)或輸出使能信號(hào) 無效，經(jīng)過一定延無效，經(jīng)過一定延時(shí)后數(shù)據(jù)線呈高阻態(tài)，本次讀出結(jié)束。時(shí)后數(shù)據(jù)線呈高阻態(tài)，本次讀出結(jié)束。（1）欲讀取單元的地址加到存儲(chǔ)器的地址輸入端；）欲讀取單元的地址加到存儲(chǔ)器的地址輸入端； tCE tAA 讀讀出出單單元元的的地地址址有有效效 CE tOE OE D7 D0 數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)輸輸出出有有效效 tOZ tOH A16 A0 339.3 存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)展存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)展（P296-299）n當(dāng)一片當(dāng)一片RAM(或或ROM)不能滿足存儲(chǔ)容量位不能滿足存儲(chǔ)容量位數(shù)數(shù)(或字?jǐn)?shù)或

29、字?jǐn)?shù))要求時(shí)，需要多片存儲(chǔ)芯片進(jìn)行要求時(shí)，需要多片存儲(chǔ)芯片進(jìn)行擴(kuò)展，形成一個(gè)容量更大、字?jǐn)?shù)位數(shù)更多擴(kuò)展，形成一個(gè)容量更大、字?jǐn)?shù)位數(shù)更多的存儲(chǔ)器。的存儲(chǔ)器。n擴(kuò)展方法根據(jù)需要有擴(kuò)展方法根據(jù)需要有位擴(kuò)展位擴(kuò)展、字?jǐn)U展字?jǐn)U展和和字字位同時(shí)擴(kuò)展位同時(shí)擴(kuò)展3種。種。 34 把各片芯片并聯(lián)。即將把各片芯片并聯(lián)。即將RAM的地址線、讀的地址線、讀/寫控制線和片寫控制線和片選信號(hào)對(duì)應(yīng)地并聯(lián)在一起。選信號(hào)對(duì)應(yīng)地并聯(lián)在一起。 每個(gè)地址對(duì)應(yīng)多個(gè)芯片內(nèi)部的相同位置的存儲(chǔ)單元，擴(kuò)每個(gè)地址對(duì)應(yīng)多個(gè)芯片內(nèi)部的相同位置的存儲(chǔ)單元，擴(kuò)展了每個(gè)地址的位數(shù)。展了每個(gè)地址的位數(shù)。圖圖7.2.101.位數(shù)（字長(zhǎng)）擴(kuò)展位數(shù)（字長(zhǎng)）擴(kuò)展:

30、35 A12 A0 CE WE D7 D0 8K 8 位位 （） 8K 8 位位 （） 8K 8 位位 （） 8K 8 位位 （） D7 D0 A12 A0 WE A1 A0 A14 A13 EN Y0 Y1 Y2 Y3 13 13 13 13 13 8 8 8 8 8 74139 A12 A0 CE WE D7 D0 A12 A0 CE WE D7 D0 A12 A0 CE WE D7 D0 2.字?jǐn)U展方式（地址擴(kuò)展）：字?jǐn)U展方式（地址擴(kuò)展）：把低位地址并聯(lián)入各個(gè)把低位地址并聯(lián)入各個(gè)芯片，高位地址經(jīng)譯碼作為各個(gè)芯片的片選信號(hào)。芯片，高位地址經(jīng)譯碼作為各個(gè)芯片的片選信號(hào)。 同理，若高位地址是同

31、理，若高位地址是01，只有芯片只有芯片2被選中，其上被選中，其上的的8k個(gè)存儲(chǔ)單元個(gè)存儲(chǔ)單元與外部數(shù)與外部數(shù)據(jù)線相連。據(jù)線相連。 當(dāng)高位地址線為當(dāng)高位地址線為00時(shí)，時(shí)，Y0輸出低電平，第一塊輸出低電平，第一塊RAM芯片被選中，其芯片被選中，其8k個(gè)存儲(chǔ)單元與外部數(shù)據(jù)線個(gè)存儲(chǔ)單元與外部數(shù)據(jù)線相連。相連。 例如：例如：將將4個(gè)個(gè)8K8位的位的RAM芯片擴(kuò)展為芯片擴(kuò)展為32K8位讀存儲(chǔ)器。位讀存儲(chǔ)器。外部外部15條地址線，接入芯片內(nèi)部條地址線，接入芯片內(nèi)部13條，增加的兩條地址線條，增加的兩條地址線A14、A13經(jīng)譯碼后作為片選信號(hào)。經(jīng)譯碼后作為片選信號(hào)。2線線/4線線譯碼器譯碼器3610 可編程

32、邏輯器件（不講）可編程邏輯器件（不講）概述概述:一、數(shù)字集成電路的分類一、數(shù)字集成電路的分類(從邏輯功能特點(diǎn)上分從邏輯功能特點(diǎn)上分):1、通用型數(shù)字集成電路、通用型數(shù)字集成電路:各種中小規(guī)模數(shù)字集成電路各種中小規(guī)模數(shù)字集成電路特點(diǎn)：特點(diǎn)：邏輯功能簡(jiǎn)單，且固定不變。邏輯功能簡(jiǎn)單，且固定不變。 從理論上講，可以用其組成任何復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)，但從理論上講，可以用其組成任何復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)，但電路體積大、重量大、功耗大、可靠性差。電路體積大、重量大、功耗大、可靠性差。2、專用型數(shù)字集成電路、專用型數(shù)字集成電路:為專門用途設(shè)計(jì)的大規(guī)模數(shù)字集為專門用途設(shè)計(jì)的大規(guī)模數(shù)字集成電路成電路(Application S

33、pecific Integrated Circuit，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱ASIC)特點(diǎn)：特點(diǎn)：體積小、重量輕、功耗小、可靠性好。體積小、重量輕、功耗小、可靠性好。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：用量不大的情況下，成本高，設(shè)計(jì)、制造周期長(zhǎng)。用量不大的情況下，成本高，設(shè)計(jì)、制造周期長(zhǎng)。矛盾！矛盾！如何解決？如何解決？373、可編程邏輯器件、可編程邏輯器件（Programmable Logic Device，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱PLD ） 特點(diǎn)：芯片本身作為通用器件生產(chǎn)，但其邏輯功能是特點(diǎn)：芯片本身作為通用器件生產(chǎn)，但其邏輯功能是由用戶通過對(duì)器件編程來設(shè)定的。由用戶通過對(duì)器件編程來設(shè)定的。 由于由于PLD 集成度很高，足以滿足一般數(shù)字系

34、統(tǒng)設(shè)計(jì)的集成度很高，足以滿足一般數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要，設(shè)計(jì)人員只要自行編程，把一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)需要，設(shè)計(jì)人員只要自行編程，把一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)“集成集成”在一片在一片PLD 上，而不必請(qǐng)芯片制造廠商設(shè)計(jì)和制作專用上，而不必請(qǐng)芯片制造廠商設(shè)計(jì)和制作專用芯片。芯片。二、二、PLD開發(fā)系統(tǒng)：包括硬件和軟件兩部分開發(fā)系統(tǒng)：包括硬件和軟件兩部分 開發(fā)系統(tǒng)軟件：指專用的編程語言和相應(yīng)的匯編程序開發(fā)系統(tǒng)軟件：指專用的編程語言和相應(yīng)的匯編程序或編譯程序。分為匯編型、編譯型和原理圖收集型。或編譯程序。分為匯編型、編譯型和原理圖收集型。 80年代后，功能更強(qiáng)、效率更高、兼容性更好的編譯年代后，功能更強(qiáng)、效率更高、兼容性更好的

35、編譯型開發(fā)系統(tǒng)軟件得到廣泛應(yīng)用，軟件輸入的源程序采用型開發(fā)系統(tǒng)軟件得到廣泛應(yīng)用，軟件輸入的源程序采用專用的高級(jí)編程語言（硬件描述語言專用的高級(jí)編程語言（硬件描述語言VHDL）38 特別是特別是90年代后推出的在系統(tǒng)可編程器件年代后推出的在系統(tǒng)可編程器件(In-System Programmable PLD，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱ISP-PLD），及與之配套的開發(fā)），及與之配套的開發(fā)系統(tǒng)軟件，為用戶提供了更為方便的設(shè)計(jì)手段。系統(tǒng)軟件，為用戶提供了更為方便的設(shè)計(jì)手段。 有自動(dòng)化簡(jiǎn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)的功能，除了能自動(dòng)完成設(shè)計(jì)有自動(dòng)化簡(jiǎn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)的功能，除了能自動(dòng)完成設(shè)計(jì)外，還有模擬仿真和自動(dòng)測(cè)試的功能。外，還有模擬仿真

36、和自動(dòng)測(cè)試的功能。 目前應(yīng)用最多的目前應(yīng)用最多的ISP器件是器件是FPGA和和CPLD，均稱為，均稱為高密度高密度ISP-PLD。生產(chǎn)廠家有。生產(chǎn)廠家有Lattice、Xilinx、Atmel公公司等。司等。 其最大特點(diǎn)是編程時(shí)既不需要使用編程器，也不需要將其最大特點(diǎn)是編程時(shí)既不需要使用編程器，也不需要將芯片從電路板上取下，可以在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行編程。而所有的芯片從電路板上取下，可以在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行編程。而所有的開發(fā)系統(tǒng)軟件都可以在開發(fā)系統(tǒng)軟件都可以在PC機(jī)上運(yùn)行。機(jī)上運(yùn)行。391、PLD的分類的分類PROMPLAPALGAL低密度可編程邏輯器件低密度可編程邏輯器件（LDPLD）EPLDCPLDFPGA

37、高密度可編程邏輯器件高密度可編程邏輯器件（HDPLD）可編程邏輯器件可編程邏輯器件（PLD）按集成密度劃分為按集成密度劃分為三、可編程器件簡(jiǎn)介：三、可編程器件簡(jiǎn)介：401、簡(jiǎn)單、簡(jiǎn)單PLD (PAL，GAL)(1)結(jié)構(gòu)框圖結(jié)構(gòu)框圖與門與門陣列陣列或門或門陣列陣列乘積項(xiàng)乘積項(xiàng)和項(xiàng)和項(xiàng)PLD主體主體輸入輸入電路電路輸入信號(hào)輸入信號(hào)互補(bǔ)互補(bǔ)輸入輸入輸出輸出電路電路輸出函數(shù)輸出函數(shù)反饋輸入信號(hào)反饋輸入信號(hào) 可由或陣列直接輸出，構(gòu)成組合輸出；可由或陣列直接輸出，構(gòu)成組合輸出； 通過寄存器輸出，構(gòu)成時(shí)序方式輸出。通過寄存器輸出，構(gòu)成時(shí)序方式輸出。41(2)基本電路結(jié)構(gòu)基本電路結(jié)構(gòu)輸 出 或門陣列 與門陣列

38、 輸 入 B A Y Z (b) 與門與門陣列陣列或門或門陣列陣列乘積項(xiàng)乘積項(xiàng)和項(xiàng)和項(xiàng)互補(bǔ)互補(bǔ)輸入輸入42 與與陣陣列列 B A L1 L0 可可編編程程 或或陣陣列列 固固定定 與陣列、或陣列與陣列、或陣列均可編程均可編程(PLA)與陣列固定，或陣與陣列固定，或陣列可編程列可編程(PROM)與陣列可編程，或與陣列可編程，或陣列固定陣列固定(PAL和和GAL等等) 與陣列與陣列 B A L1 L0 可編程可編程 或陣列或陣列 可編程可編程 與與陣陣列列 B A L1 L0 或或陣陣列列 可可編編程程 固固定定 (3)分類分類:三種與、或陣列三種與、或陣列按按PLD中的與、或陣列是否編程分中的與

39、、或陣列是否編程分(4) 編程連接技術(shù)編程連接技術(shù):同同ROM的寫入技術(shù)的寫入技術(shù)43 與一般與一般PLD采用與采用與-或邏輯陣列加上輸出邏輯單元的或邏輯陣列加上輸出邏輯單元的結(jié)構(gòu)形式不同，是由若干獨(dú)立的可編程邏輯模塊組成。結(jié)構(gòu)形式不同，是由若干獨(dú)立的可編程邏輯模塊組成。FPGA的基本結(jié)構(gòu)框圖：的基本結(jié)構(gòu)框圖：三種可編程單元：三種可編程單元：每個(gè)每個(gè)CLB都包含組合邏輯都包含組合邏輯電路和存儲(chǔ)器電路和存儲(chǔ)器(觸發(fā)器觸發(fā)器)2)可編程邏輯模塊可編程邏輯模塊CLB;1)輸入輸入/輸出模塊輸出模塊IOB;3)互連資源互連資源IR包括不同類型的金屬線、包括不同類型的金屬線、可編程的開關(guān)矩陣、可編程的開

40、關(guān)矩陣、可編程的連接點(diǎn)?？删幊痰倪B接點(diǎn)。2、FPGA現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列44采用靜態(tài)存儲(chǔ)器采用靜態(tài)存儲(chǔ)器靜態(tài)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元靜態(tài)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元具有很強(qiáng)的抗干擾能力具有很強(qiáng)的抗干擾能力和很高的工作可靠性。和很高的工作可靠性。成本較低廉。成本較低廉。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： a.掉電后存儲(chǔ)器上的數(shù)據(jù)不能保存掉電后存儲(chǔ)器上的數(shù)據(jù)不能保存，因此，每次通電時(shí)，因此，每次通電時(shí)必須重新給存儲(chǔ)器必須重新給存儲(chǔ)器“裝載裝載”數(shù)據(jù)，裝載過程是在其內(nèi)部數(shù)據(jù)，裝載過程是在其內(nèi)部的一個(gè)時(shí)序電路的控制下自動(dòng)進(jìn)行的。而數(shù)據(jù)通常需要的一個(gè)時(shí)序電路的控制下自動(dòng)進(jìn)行的。而數(shù)據(jù)通常需要放在配備的一片放在配備的一片EPROM當(dāng)中

41、。當(dāng)中。 b.信號(hào)傳輸延遲時(shí)間不確定。在用若干個(gè)信號(hào)傳輸延遲時(shí)間不確定。在用若干個(gè)CLB組成復(fù)雜組成復(fù)雜數(shù)字系統(tǒng)時(shí)，由于每個(gè)信號(hào)傳輸途徑各異，使傳輸延遲時(shí)數(shù)字系統(tǒng)時(shí)，由于每個(gè)信號(hào)傳輸途徑各異，使傳輸延遲時(shí)間不同，不僅給設(shè)計(jì)工作帶來麻煩，也限制了器件的工作間不同，不僅給設(shè)計(jì)工作帶來麻煩，也限制了器件的工作速度。速度。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：適用于組成規(guī)模不大的數(shù)字系統(tǒng)。適用于組成規(guī)模不大的數(shù)字系統(tǒng)。CMOS反相器反相器控制管控制管453、CPLD(Complex programmable logic Device) 稱為復(fù)雜的可編程邏輯器件稱為復(fù)雜的可編程邏輯器件 邏輯塊 邏輯塊 邏輯塊 邏輯塊 邏輯塊 邏

42、輯塊 邏輯塊 邏輯塊 可 編 程 內(nèi) 部 連 線 矩 陣 I/O I/O 含更多乘積項(xiàng)、更多宏單元、更多的輸入信號(hào)。含更多乘積項(xiàng)、更多宏單元、更多的輸入信號(hào)。結(jié)構(gòu)框圖結(jié)構(gòu)框圖46包括：包括：通用邏輯模塊通用邏輯模塊GLB；輸入輸入/輸出單元輸出單元IOC；可編程內(nèi)部連線區(qū)可編程內(nèi)部連線區(qū)RP；編程控制電路。編程控制電路。存儲(chǔ)系統(tǒng)采用存儲(chǔ)系統(tǒng)采用E2CMOS工藝制作，掉電時(shí)數(shù)據(jù)工藝制作，掉電時(shí)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，克服了不會(huì)丟失，克服了FPGA的缺點(diǎn)。的缺點(diǎn)。此外信號(hào)傳輸時(shí)間短，此外信號(hào)傳輸時(shí)間短，且是可以預(yù)知的。且是可以預(yù)知的。適用于構(gòu)成規(guī)模較大的數(shù)字系統(tǒng)適用于構(gòu)成規(guī)模較大的數(shù)字系統(tǒng)47CPLD編程簡(jiǎn)

43、介編程簡(jiǎn)介編程過程（編程過程（Download或或Configure）：將編程數(shù)據(jù)寫入）：將編程數(shù)據(jù)寫入這些單元的過程。這些單元的過程。用戶在開用戶在開發(fā)軟件中發(fā)軟件中輸入設(shè)計(jì)輸入設(shè)計(jì)及要求。及要求。檢查、分析檢查、分析和優(yōu)化。完和優(yōu)化。完成對(duì)電路的成對(duì)電路的劃分、布局劃分、布局和布線和布線編程的實(shí)現(xiàn)：由可編程器件的開發(fā)軟件自動(dòng)生成的。編程的實(shí)現(xiàn)：由可編程器件的開發(fā)軟件自動(dòng)生成的。生成生成編程編程數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)文件文件寫入寫入CPLD48 計(jì)算機(jī)根據(jù)用戶編寫的源程序運(yùn)行開發(fā)系統(tǒng)軟件，計(jì)算機(jī)根據(jù)用戶編寫的源程序運(yùn)行開發(fā)系統(tǒng)軟件，產(chǎn)生相應(yīng)的編程數(shù)據(jù)和編程命令，通過五線編程電產(chǎn)生相應(yīng)的編程數(shù)據(jù)和編程命令，

44、通過五線編程電纜接口與纜接口與CPLD連接連接。 將電纜接到計(jì)算機(jī)的并行口，將電纜接到計(jì)算機(jī)的并行口，通過編程軟件發(fā)出編程命令，通過編程軟件發(fā)出編程命令，將編程數(shù)據(jù)文件（將編程數(shù)據(jù)文件（* *JEDJED）中的）中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)送入芯片。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)送入芯片。編程條件編程條件(1)微機(jī)；微機(jī)； (2)CPLD編程軟件；編程軟件；(3)專用編程電纜。專用編程電纜。 49 值得指出的是：由于微電子技術(shù)的發(fā)展、值得指出的是：由于微電子技術(shù)的發(fā)展、可編程邏可編程邏輯器件和相應(yīng)的編程語言和編程軟件的出現(xiàn)，不僅改輯器件和相應(yīng)的編程語言和編程軟件的出現(xiàn)，不僅改變了電子設(shè)計(jì)的方法和手段，而且，使電

45、子設(shè)計(jì)的理變了電子設(shè)計(jì)的方法和手段，而且，使電子設(shè)計(jì)的理念發(fā)生了質(zhì)的飛躍。念發(fā)生了質(zhì)的飛躍。1、硬件設(shè)計(jì)軟件化；、硬件設(shè)計(jì)軟件化；2、“自頂向下自頂向下”的設(shè)計(jì)方法。的設(shè)計(jì)方法。 數(shù)字系統(tǒng)：數(shù)字系統(tǒng)：由若干數(shù)字電路和邏輯部件構(gòu)成的、按由若干數(shù)字電路和邏輯部件構(gòu)成的、按一定順序處理和傳輸數(shù)字信號(hào)的設(shè)備。一定順序處理和傳輸數(shù)字信號(hào)的設(shè)備。有無控制單元是區(qū)分?jǐn)?shù)字系統(tǒng)和功能部件的標(biāo)志。有無控制單元是區(qū)分?jǐn)?shù)字系統(tǒng)和功能部件的標(biāo)志。首先明確一下：什么是數(shù)字系統(tǒng)？首先明確一下：什么是數(shù)字系統(tǒng)？50 (1)將數(shù)字系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上劃分為數(shù)據(jù)處理單元和控將數(shù)字系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上劃分為數(shù)據(jù)處理單元和控制單元兩部分；制單元兩部分；控制控制單元單元數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理單元單元外部外部輸入輸入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)輸入輸入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)輸出輸出控制信息控制信息數(shù)字系統(tǒng)框圖數(shù)字系統(tǒng)框圖 “自頂向下自頂向下”的設(shè)計(jì)方法：的設(shè)計(jì)方法：針對(duì)數(shù)字系統(tǒng)層次化的針對(duì)數(shù)字系統(tǒng)層次化的特點(diǎn)，將系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分層次、分模塊進(jìn)行。特點(diǎn)，將系統(tǒng)的設(shè)計(jì)