1.一次编程型只读存储器(prom)
我们已经知道rom是一个“与”、“或”、逻辑阵列结构,当rom制造完毕,用户不能改变其已经存储的内容。而prom则不同,制造这种器件时,使存储阵列(“或”阵列)的所有存储单元的内容全为1(或0),用户根据自己的需要可以对所有的存储单元进行一次性改写。
图1是熔断丝结构的prom基本存储单元示意图。出厂时所有的基本存储单元为1,即存储阵列中的熔丝都是通的。若用户通过大电流将当熔丝烧断,则该基本存储单元改写成为0。prom的熔丝烧断不能再接上,因而只能编程一次,故称为一次编程型只读存储器。
图1 熔断丝构成的
prom基本存储单元
图2 prom的阵列图
为了表明pld存储内容情况,常常用阵列图表示。图2所示的是prom阵列图。它由一个固定的“与”阵列(地址译码器)和一个可编程的“或”阵列(存储阵列)构成。同rom相比,二者差别在于“或”阵列是否能用户编程。图中黑点表示固定连接,叉点表示编程点。为了表示的方便,常常把prom不可编程的“或”阵列(地址译码器)表示成象rom那样,用一方框示出。
图3 用prom构成阶梯波发生器
图4 阶梯波
图5 prom编程阵列图
同rom一样,利用prom可以实现任何组合逻辑函数。二者区别在于前者由制造器件时确定,后者可以由用户一次性编程确定。prom广泛应用于波形转换、字符集组建等。如图3,利用prom构成的阶梯波信号发生器,输出电压vo的波形由prom存储内容决定。prom的四个输出端控制反相比例运算的运放输入端的四个电子开关(实际中可可由d/a转换器实现,见第11章)。当d=1时,开关接基准电压-vr;当d=0时,开关接“地”。若要产生如图4所示的周期阶梯波信号,则prom的编程表如下表所示。prom的编程阵列图如图6所示。
图6中prom包含了一个4/16线固定的“与”阵列地址译码器及一个16字×4位的可编程“或”存储阵列。
2.可改写型只读存储器(eprom)
图7 eprom2716管脚排列及功能说明
prom只能一次编程,而可改写型只读存储器可多次擦除并重新写入新内容。最为典型的是紫外线擦除,在eprom器件外壳上有透明的石英窗口,用紫外线(或x射线)照射,来完成擦除操作。
eprom2716是一种常见的容量为2k(2048×8bit)的可改写型只读存储器。图7是其外引线排列和功能说明。编程时,vpp接25v电源,片选信号端 接高电平,在编程控制端pd/pgm加脉宽为50ms的正脉冲。工作使用中,vpp与vcc一起接5v电源,pd/pgm与 连接一起作为片选信号,当出现低电平0时便选中该片,可从该片读取数据。
在实际设计的工业控制机等应用中,常常是ram和eprom(往往固化系统程序)一起使用,完成信息处理任务。如图8,采用1片eprom2716和3片ram6116将字数扩展8k存储器的接线图,图中4个芯片由2/4线译码器低电平有效输出端选择,各芯片所占据的地址范围和对应单元号见表2。 端、i/o(数据)端、a10~a0地址输入端都对应并联在一起。
图8 由1片eprom2716和4片ram6116组成的64k存储器
表2 各芯片所占据的地址范围和对应单元号
3.电擦除型只读存储器(eeprom)
eeprom是在eprom基础上发展而来的一种可以实现快速擦除只读存储器。它克服了eprom对照射时间和照s度的技术要求及擦除的速度也比较慢的缺陷,所以这种擦除方式操作起来十分方便。eeprom的内部“与”阵列和“或”阵列和eprom相似,只是写入方式不同。