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3.6 只读存储器 （ ROM） 分类 掩模 ROM 可编程 ROM（ PROM Programmable ROM） 可擦除可编程 ROM（ EPROM Erasable PROM） 说明 : 掩模 ROM PROM 生产过程中在掩模板控制下写入，内容固定， 不能更改 内容可由用户编好后写入，一经写入不能更改 紫外光擦除（约二十分钟） EPROM 存储数据可以更改，但改写麻烦，工作时只读 EEPROM 或 E2PROM 电擦除（几十毫秒） 3.6.1 ROM 的结构和工作原理 1. 基本结构 一、 ROM 的结构示意图 地址输入 数据输出 01 AA n n 位地址 01 DD b b 位数据 A0 A1 An-1 D0 D1 Db-1 D0 D1 Db-1 A0 A1 An-1 2n b ROM 最 高 位 最 低 位 2. 内部结构示意图 存储单元 数据输出 字 线 位线 地址译码器 ROM 存储容量 = 字线数 位线数 = 2n b（位） 地 址 输 入 0单元 1单元 i 单元 2n-1单元 D0 D1 Db-1 A0 A1 An-1 W0 W1 Wi W2n-1 3. 逻辑结构示意图 (1) 中大规模集成电路中门电路的简化画法 连上且为硬连接，不能通过编程改变 编程连接，可以通过编程将其断开 断开 DBAY A B D C A B D Y & CBAY A B C Y 1 与门 或门 A Y=A Y=A A Z=A Y=A A Y A 1 A 1 Y A 1 Y Z 缓冲器 同相输出 反相输出 互补输出 (2) 逻辑结构示意图 m0 A0 A1 An-1 m1 mi m2n-1 译 码 器 Z0 (D0) 或门 Z1 (D1) 或门 Zb-1 (Db-1) 或门 2n个与门构成 n 位 二进制译码器 , 输 出 2n 个最小项。 01210 DmmmZ ni 1101 DmmmZ i . . . 112101 b-ib- DmmmmZ n n 个 输 入 变 量 b 个输出函数 或门阵列 与门阵列 W0 (m0) W2 (m2) D 0 =W0+W2 =m0+m2 二、 ROM 的基本工作原理 1. 电路组成 二极管或门 二极管与门 W0 (m0) +VCC 1A 0A 1 A1 1 1 A0 1 Vcc EN D3 EN D2 EN D1 EN D0 D3 D2 D1 D0 W0 (m0) W1 (m1) W2 (m2) W3 (m3) 与 门 阵 列 (译码器 ) 或 门 阵 列 (编码器 ) 位 线 字线 输出 缓冲 EN 2. 工作原理 输出信号的逻辑表达式 0100 AAmW 0111 AAmW 0122 AAmW 0133 AAmW 00101 20200 AAAAA mmWWD 013211 AAWWWD 103202 AAWWWD 0313 AWWD 1 A1 1 1 A0 1 Vcc EN D3 EN D2 EN D1 EN D0 D3 D2 D1 D0 W0 (m0) W1 (m1) W2 (m2) W3 (m3) 与 门 阵 列 (译码器 ) 或 门 阵 列 (编码器 ) 位 线 输出 缓冲 EN 字线 字线： 位线： 输出信号的真值表 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 A1 A0 D3 D2 D1 D0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 3. 功能说明 (1) 存储器 (2) 函数发生器 地址 存储 数据 输入变量 01 AA 输出函数 0123 DDDD (3) 译码编码 字线 编码 0W 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 A1 A0 0 0 0 1 1 0 1 1 输入 变量 输出 函数 1W 2W 3W 3.6.2 ROM 应用举例及容量扩展 一、 ROM 应用举例 用 ROM 实现 以下逻辑函数 例 3.6.2 Y1= m (2,3,4,5,8,9,14,15） Y2= m (6,7,10,11,14,15） Y3= m (0,3,6,9,12,15） Y4= m (7,11,13,14,15） A 1 B 1 C 1 D 1 m0 m1 m2 m3 m4 m5 m6 m7 m8 m9 m10 m11 m12 m13 m14 m15 Y2 Y3 Y4 Y1 译 码 器 编 码 器 二、 ROM 容量扩展 1. 存储容量 存储器存储数据的能力，为存储器含存储单元 的总位数。 存储容量 = 字数 位数 字 word 位 bit 1k 1 : 1024 个字 每个字 1 位 存储容量 1 k 1k 4 : 1024 个字 每个字 4 位 存储容量 4 k 256 8 : 256 个字 每个字 8 位 存储容量 2 k 64 k 16: 64 k 个字 每个字 16 位 存储容量 1024k（ 1M） 2. 存储容量与地址位数的关系 存储容量 256 4 8 位地址 256 = 28 4 位数据输出 存储容量 8k8 8k=8210 =213 13 位地址 8 位数据输出 3. 常用 EPROM 2764 ： 27128 ： A0 A12 8k8 (64k) 13 位地址输入： 8 位数据输出： O0 O7 输出使能端 OE 1 输出呈高阻 0 使能 片选端 CS ROM 工作 （ 任意） ROM 不工作输出呈高阻 OE 16k8 (128k) 16k = 16210 = 214 27256 ： 32k8 (256k) 32k = 32210 = 215 2764 VPP PGM A0 A 1 A 2 A 3 A 4 A 5 A 6 A 7 A 8 A 9 A 10 A 11 A 12 CS OE O0 O 1 O 2 O 3 O 4 O 5 O 6 O 7 VCC V IH (PGM) CS OE 地 址 输 出 0 1 其他常用的 EPROM 4. ROM 容量的扩展 地 址 总 线 8位数据总线 16 位 数 据 总 线 D(70) D(158) 8 位 16 位 地址线合并（共用） 输出使能端、片选端合并（共用） 数据输出端分为高 8 位和低 8 位 方法 (1) 字长的扩展（位扩展）： 27256 A0 A14 O7 O0 CS OE 27256 A0 A14 O7 O0 CS OE CS OE (2) 字线的扩展（地址码的扩展 字扩展 ） 两片 4 4 8 4 ： 四片 32 k 8 4 32 k 8 ： 15 位地址输入 140 AA 增加两位地址 1615 AA 经过 2 线 - 4 线译码控制四个芯片的 CS ROM 4 4 位 OE CS A1 A0 D1 D0 D2 D3 ROM 4 4 位 OE CS A1 A0 D1 D2 D3 D0 2A 1 增加一位地址 A2 （电路略）
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