《数字电路》课程电子教案（PPT课件讲稿）第七章 大规模集成电路（1/2）

第七章大规模集成电路 集成电路规模的大小,经常用其所包含的晶体管或 逻辑门的数量来区分,如1000个元件或100个门以上的 称为大规模集成电路。而我们讲过的编码器、译码器、 计数器为中规模电路,反相器、与非门为小规模电路。 随着集成电路制造工艺的飞速发展,集成度不断提 高因此划分的标准也不断提高,几十~几百门、几百~几 千门、几千~几万门成为小、中、大的划分标准。 大规模集成电路的结构不一定是中小规模电路的简 单集成,它通常常常作为一个相对独立的数字系统,完 成某一方面的功能。典型的大规模集成电路有:微处理 器、存储器、可编程逻辑器件等

第七章 大规模集成电路 集成电路规模的大小，经常用其所包含的晶体管或 逻辑门的数量来区分，如 1000个元件或 100个门以上的 称为大规模集成电路。而我们讲过的编码器、译码器、 计数器为中规模电路，反相器、与非门为小规模电路。 随着集成电路制造工艺的飞速发展，集成度不断提 高因此划分的标准也不断提高，几十~几百门、几百~几 千门、几千~几万门成为小、中、大的划分标准。 大规模集成电路的结构不一定是中小规模电路的简 单集成，它通常常常作为一个相对独立的数字系统，完 成某一方面的功能。典型的大规模集成电路有：微处理 器、存储器、可编程逻辑器件等

从应用角度来看,大规模集成电路可分为通用型和 专用型两类。通用型由生产厂家设计制作,力求满足大 多数用户的需要;专用型是根据某一用户的特殊要求而 专门设计制作的。 设计专用集成电路有以下几种形式: 专用集成电路ASIC( Application Specific Integrated Circuits)先由用户提出设计要求,或给出 设计的软件,再由厂家制作。前期投入较大,适于大批 量生产。 可编程逻辑器件PLD( Programmable logic Device)由用户自己完成设计和编程。单片成本相 对较高,但几乎不需要前期投入,综合成本完全可以接 受,适于小批量使用

从应用角度来看，大规模集成电路可分为通用型和 专用型两类。通用型由生产厂家设计制作，力求满足大 多数用户的需要；专用型是根据某一用户的特殊要求而 专门设计制作的。 设计专用集成电路有以下几种形式： 专用集成电路ASIC （ Application Specific Integrated Circuits） 先由用户提出设计要求，或给出 设计的软件，再由厂家制作。前期投入较大，适于大批 量生产。 可编程逻辑器件PLD （ Programmable Logic Device ） 由用户自己完成设计和编程。单片成本相 对较高，但几乎不需要前期投入，综合成本完全可以接 受，适于小批量使用

由于课时有限,我们不准备按书上的顺序讲解,而 是就几个重点问题加以说明。 随机存储器(RAM)基本结构 随机存储器可以随时写入新的数据,可以读出保存 的数据,当切断电源后,数据将丢失。 随机存储器有两大类。 随机静态存储器:在不断电的条件下,数据一经写 入,可以长期保持,属于触发器结构。 随机动态存储器:在不断电的条件下,数据写入后 要定时刷新,否则数据可能丢失,基于MOS管栅极寄生 电容的充放电效应

由于课时有限，我们不准备按书上的顺序讲解，而 是就几个重点问题加以说明。 一、随机存储器（RAM）基本结构 随机存储器可以随时写入新的数据，可以读出保存 的数据，当切断电源后，数据将丢失。 随机存储器有两大类。 随机静态存储器：在不断电的条件下，数据一经写 入，可以长期保持，属于触发器结构。 随机动态存储器：在不断电的条件下，数据写入后 要定时刷新，否则数据可能丢失，基于MOS管栅极寄生 电容的充放电效应

据 据 线 B 六管静态存储单元 存储单元 D 读写控 R/w I/O 9-8-3六管静表MoS存储单元

1 、六管静态存储单元

翩新 T s 四管动态存储单元 据线吾 豹据 fiTs Y 读写控 re 图9-3-4四管MOs动态存储单完

2 、四管动态存储单元

只读存储器(ROM)基本结构 只读存储器是指正常情况下,只能读出数据,不能 写入新数据的一类存储器。写入数据需要专门的方法。 只读存储器有几种形式: ROM:由厂家在制造时写入数据,不可更改。 PROM:由用户自己写入数据,但只能写一次 EPROM:用专用编程器写入数据,可用紫外线擦 除,因此可重复使用。写入有次数限制。 E2PROM:可以象RAM一样在线读写,不需要特殊 的编程手段,但写入次数有限。 几种ROM的基本结构是一样的,一个固定的与阵列 (地址译码)和一个可编程或阵列(数据内容)

二、只读存储器（ROM）基本结构 只读存储器是指正常情况下，只能读出数据，不能 写入新数据的一类存储器。写入数据需要专门的方法。 只读存储器有几种形式： ROM： 由厂家在制造时写入数据，不可更改。 PROM： 由用户自己写入数据，但只能写一次。 EPROM：用专用编程器写入数据，可用紫外线擦 除，因此可重复使用。写入有次数限制。 E2PROM：可以象RAM一样在线读写，不需要特殊 的编程手段，但写入次数有限。 几种ROM的基本结构是一样的，一个固定的与阵列 （地址译码）和一个可编程或阵列（数据内容）

A ROM D 地址译 极管结构 输出受冲 ii:f D 阵 厂下 32v 图9-4-2二极管ROM结构

1、 ROM 二 极 管 结 构

MOS 型 母2 ROM 归哇哇 凸2 2 图9-4-3 MOS ROM禁构

MOS 型 ROM

AA不 与 简化画法 阵 列 阵列 9-44ROM阼列

简化画法

「P长,长长 PROM 地址译码动 熔丝结构 3 244么 写 Aw 大 器 D平 阳94-7PROM构示

2、 PROM 熔 丝 结 构