数字电子技术(机械类)chapt06.ppt
《数字电子技术(机械类)chapt06.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《数字电子技术(机械类)chapt06.ppt(100页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、半导体存储器半导体存储器555定时器及其应用定时器及其应用半导体存储器及其应用半导体存储器及其应用数模数模/模数转换模数转换电压比较器电压比较器C C1 1、C C2 2集电极开路放电三极管集电极开路放电三极管555定时器及其应用定时器及其应用一、一、555定时器的结构及工作原理定时器的结构及工作原理1、555定时器的电路结构基本基本RSRS触发器触发器分压器分压器555定时器及其应用(1)GND VI2 VO RDVCC VO VI2 VCO555定时器及其应用(2)2 2、工作原理(、工作原理(CB555CB555定时器的功能表)定时器的功能表)输入输入输出输出vI1vI2vOTD状态状态
2、0 0 导通导通1 VR1 VR2 0 导通导通1 VR2 1 截止截止1 VR2 保持保持 保持保持 555定时器及其应用(3)555定时器及其应用(4)VCOVI1VOVI2555VO+Vi-+Vo-2、工作原理、工作原理1)VI从从0逐渐升高的过程:逐渐升高的过程:当当Vi=0时,故时,故VO=VCC;当当 VR2 Vi VR1 后后,故故VO=0。因因此,此,VT+=VR1二、二、用用555定时器接成的施密特触发器定时器接成的施密特触发器1、电路联接、电路联接555定时器及其应用(5)VCOVI1 VOVI2 555 VO+Vi-+Vo-2)VI从从VCC逐渐降低的过程:逐渐降低的过程
3、:当当Vi=VCC时,故时,故vO=0V;当当 VR2 Vi VR1 时,故时,故VO保持不变;保持不变;当当Vi VR2 后后,故故VO=VCC。因因此此,VT-=VR23、电压传输特性、电压传输特性ViVoVCCVT-VT+4、参数计算、参数计算 VT-=VR2 VT+=VR1VT=VT+VT-555定时器及其应用(6)三、用三、用555定时器接成的单稳态触发器定时器接成的单稳态触发器1、单稳态触发器的工作特点、单稳态触发器的工作特点1)它有它有稳态稳态和和暂稳态暂稳态两个不同的工作状态;两个不同的工作状态;2)在在外外界界触触发发脉脉冲冲作作用用下下,能能从从稳稳态态翻翻转转到到暂暂稳稳
4、态态,在在暂暂 稳态维持一段时间以后,再自动返回稳态;稳态维持一段时间以后,再自动返回稳态;3)暂暂稳稳态态维维持持时时间间的的长长短短取取决决于于电电路路本本身身的的参参数数,与与触触发发脉冲的宽度和幅度无关。脉冲的宽度和幅度无关。由于具备这些特点单稳态触发器被广泛应用于脉冲整形、由于具备这些特点单稳态触发器被广泛应用于脉冲整形、延时延时(产生滞后于触发脉冲的输出脉冲产生滞后于触发脉冲的输出脉冲)以及定时以及定时(产生固定产生固定时间宽度的脉冲信号时间宽度的脉冲信号)等。等。555定时器及其应用(7)555定时器及其应用(8)3、工作原理、工作原理1)稳稳态态时时Vi=1,Vo=0,TD导导
5、通,通,Vi2=02)当当Vi突突变变为为 0时时,VO突突变变为为 1,TD截截止止,电电容容C充充电电,Vi1增增加加为为VR1时时(之之前前Vi变变回回1),Vo=0;3)Vo=0 时时,TD导导通通,电电容容C放放电电,Vi1减减小小到到0时时,电电路路进进入稳态。入稳态。VCOVI1VOVI2555VO+Vi-+Vo-VccRC2、电路联接、电路联接555定时器及其应用(9)ViVoVcVR1TW4、工作波形、工作波形555定时器及其应用(9)多多谐谐振振荡荡器器是是一一种种自自激激振振荡荡器器,在在接接通通电电源源以以后后,不不需需要要外外加加触触发发信信号号能自动地产生矩形脉冲。
6、能自动地产生矩形脉冲。VCOVI1VOVI2555VO+Vo-VccCR1R2四、用四、用555定时器接成的多谐振荡器定时器接成的多谐振荡器电路的振荡周期为电路的振荡周期为 占空比为占空比为 555定时器及其应用(10)半导体存储器概述半导体存储器概述(1)一、存储器的构造特点:一、存储器的构造特点:1、数目庞大与管脚有限、数目庞大与管脚有限2、分组技术、分组技术3、地址译码技术、地址译码技术4、共享通道技术、共享通道技术从存、取功能上分从存、取功能上分只读存储器只读存储器(ROM)随机存储器随机存储器(RAM)SRAMDRAM二、存储器的分类二、存储器的分类从制造工艺上分从制造工艺上分双极型
7、双极型MOS型型UVEPROME2PROM快闪存储器快闪存储器(FLASH)掩模掩模ROMPROM EPROM半导体存储器半导体存储器概述概述(2)三、存储器的主要技术指标:三、存储器的主要技术指标:1、存储容量:用、存储容量:用Bit表示表示 2、存储时间:用读(写)周期表示、存储时间:用读(写)周期表示 3、单个存储单元的容量、单个存储单元的容量 4、工作电压、工作电压 5、访问方式、访问方式半导体存储器概述半导体存储器概述(3)只读存储器(只读存储器(ROM)(1)一、掩模只读存储器一、掩模只读存储器1、ROM的电路结构的电路结构ROM的的电电路路结结构构包包含含存存储储矩矩阵阵、地地址
8、址译译码码器器和和输输出缓冲器出缓冲器三个组成部分三个组成部分2、ROM电路的工作原理电路的工作原理只读存储器只读存储器(ROM)(2)二、二、可编程只读存储器可编程只读存储器(PROM)PROM)只读存储器只读存储器(ROM)(3)只读存储器只读存储器(ROM)(4)三、可擦除的可编三、可擦除的可编ROM(EPROM)ROM(EPROM)1 1、UVEPROMUVEPROM只读存储器只读存储器(ROM)(5)2 2、E E2 2PROMPROM只读存储器只读存储器(ROM)(6)3、快闪存储器、快闪存储器快闪存储器既吸收了EPROM结构简单、编程可靠的优点,又保留了E2PROM用隧道效应檫除
9、的快捷特性,而且集成度可以做得很高。只读存储器只读存储器(ROM)(7)随机存取器随机存取器(1)一、一、静态随机存储器静态随机存储器(SRAM)1、SRAM的结构和工作原理的结构和工作原理SRAM电电路路通通常常由由存存储储矩矩阵阵、地地址址译译码码器器和和读读写写控控制制电路电路三部分组成三部分组成。随机存取器随机存取器(2)(六(六管管NMOS静态存储单元)静态存储单元)2、SRAM的静态存储单元的静态存储单元随机存取器随机存取器(3)二、动态随机存储器二、动态随机存储器(DRAM)1、DRAM的动态存储单元的特点的动态存储单元的特点1)利用利用MOS管栅极电容存储电荷管栅极电容存储电荷
10、2 2)栅极电容的容量很小)栅极电容的容量很小(通常仅为几皮法通常仅为几皮法),漏电流又不可能绝对等于零,所,漏电流又不可能绝对等于零,所以电荷保存的时间有限以电荷保存的时间有限3 3)为了及时补充漏掉的电荷以避免存储的信号丢失,必须定时地给栅极电容)为了及时补充漏掉的电荷以避免存储的信号丢失,必须定时地给栅极电容补充电荷补充电荷-刷新或再生刷新或再生。随机存取器随机存取器(4)随机存取器随机存取器(5)存储器的应用存储器的应用(5)实用存储器芯片实用存储器芯片1、EPROM27162、EEPROM2864存储器的应用存储器的应用(6)3、SRAM6116存储器的应用存储器的应用(7)存储器的
11、应用存储器的应用(1)一、思路:一、思路:1、存存储储器器的的译译码码器器输输出出包包含含了了输输入入地地址址变变量量全全部的最小项;部的最小项;2、存储器数据输出又都是若干个最小项之和;、存储器数据输出又都是若干个最小项之和;3、而而任任何何的的组组合合逻逻辑辑函函数数可可用用输输入入逻逻辑辑变变量量的的最小项之和表示。最小项之和表示。二、推论二、推论 n位位输输入入地地址址、m位位数数据据输输出出的的存存储储器器可可以以设设计计一一组组(最最多多为为m个个)任任何何形形式式的的n输入逻辑变量组合逻辑函数输入逻辑变量组合逻辑函数三、方法:三、方法:只要根据函数的形式向存储器写入相应只要根据函
12、数的形式向存储器写入相应的数据即可。的数据即可。存储器的应用存储器的应用(2)四、步骤四、步骤:1、根根据据输输入入变变量量数数和和输输出出端端个个数数确确定定存存储储器器的的类型;类型;2、将将函函数数化化为为最最小小项项之之和和的的形形式式(列列出出函函数数的的真值表);真值表);3、列出函数的数据表;、列出函数的数据表;4、画出相应的电路的结点图(编程写入数据)画出相应的电路的结点图(编程写入数据)存储器的应用存储器的应用(3)1、作函数运算表电路(、作函数运算表电路(Y=X2)2、实现组合逻辑函数实现组合逻辑函数3、用、用ROM设计一个设计一个8段字符显示的译码器段字符显示的译码器4、
13、数字波形发生数据存储器(自学)数字波形发生数据存储器(自学)举例举例存储器的应用存储器的应用(4)1.求出对应结果用二进制表示,如:求出对应结果用二进制表示,如:2 2 4 (0010)20100 3 2 9 (0011)210012.地址为地址为X,存储的内容为存储的内容为Y作函数运算表电路(作函数运算表电路(Y=X2)1.将将逻辑函数式变换为最小项之和的形式;逻辑函数式变换为最小项之和的形式;2.逻辑函数式的变量作为地址;逻辑函数式的变量作为地址;3.结果作为存储的内容。结果作为存储的内容。例:例:Y0=F(A,B,C,D)Y1=F(A,B,C,D)Y2=F(A,B,C,D)Y3=F(A,
14、B,C,D)实现任意组合逻辑函数实现任意组合逻辑函数1、8段字符显示器段字符显示器1)发光二极管()发光二极管(LED)abcdefgD.P若干常用的组合逻辑电路(16)8段字符显示的译码器段字符显示的译码器共阴极驱动:共阴极驱动:a b c d e f g dp0Ra1若干常用的组合逻辑电路(17)共阳极驱动:共阳极驱动:0 a b c d e f g dp+5VRRa+5V1若干常用的组合逻辑电路(18)abcdefg2、BCD七段显示译码器七段显示译码器BCD七七段段显显示示译译码码器器A3A1A2A0abcdefg0000000100100011若干常用的组合逻辑电路(20)输输 入入
15、 输输 出出存储值存储值A3 A2 A1 A0DP Ya Yb Yc Yd Ye Yf Yg 16进制进制0000000100100011010001010110011110001001011111100011000001101101011110010011001101011011000111110111000001111111011100117E306D79335B1F707F73BCD七段显示译码器七段显示译码器真值表真值表若干常用的组合逻辑电路(21)存储器的应用存储器的应用 存储器容量的扩展存储器的容量:字数存储器的容量:字数位数位数 位位扩扩展展(即即字字长长扩扩展展):将将多多片片
16、存存储储器器经经适适当当的连接,组成位数增多、字数不变的存储器。的连接,组成位数增多、字数不变的存储器。方法:用同一地址信号控制方法:用同一地址信号控制 n个相同字数的个相同字数的RAM。例:将2561的RAM扩展为 2568的RAM。将8块2561的RAM的所有地址线和CS(片选线)分别对应并接在一起,而每一片的位输出作为整个RAM输出的一位。2568RAM需2561RAM的芯片数为:图8-10 RAM位扩展 将将2562561 1的的RAMRAM扩展为扩展为2562568 8的的RAMRAM 字扩展将多片存储器经适当的连接,组成字数更多,而位数不变的存储器。例:由10248的 RAM扩展为
17、40968的RAM。共需四片10248的RAM芯片。10248的 RAM有10根地址输入线A9A0。40968的RAM有12根地址输入线A11A0。选用2线-4线译码器,将输入接高位地址A11、A10,输出分别控制四片RAM的片选端。由由10248的的 RAM扩展为扩展为40968的的RAM(3)字位扩展例:将10244的RAM扩展为20488 RAM。位扩展需2片芯片,字扩展需2片芯片,共需4片芯片。字扩展只增加一条地址输入线A10,可用一反相器便能实现对两片RAM片选端的控制。字扩展是对存储器输入端口的扩展,位扩展是对存储器输出端口的扩展。将10244的RAM扩展为20488 RAM存储器
18、的应用存储器的应用 2EPROM的应用 程序存储器、码制转换、字符发生器、波形发生器等。例:八种波形发生器电路。将一个周期的三角波等分为256份,取得每一点的函数值并按八位二进制进行编码,产生256字节的数据。用同样的方法还可得到锯齿波、正弦波、阶梯波等不同的八种波形的数据,并将这八组数据共2048个字节写入2716当中。波形选择开关256进制计数器存八种波形的数据经8位DAC转换成模拟电压。S S3 3 S S2 2 S S1 1波波 形形A A1010 A A9 9 A A8 8 A A7 7 A A6 6 A A5 5 A A4 4 A A3 3 A A2 2 A A1 1 A A0 0
19、0 0 00 0 0正弦波正弦波000000H H0FFH0FFH0 0 10 0 1锯齿波锯齿波100100H H1FFH1FFH0 1 00 1 0三角波三角波200200H H2FFH2FFH1 1 11 1 1阶梯波阶梯波700700H H7FFH7FFHS1、S2和S3:波形选择开关。两个16进制计数器在CP脉冲的作用下,从00HFFH不断作周期性的计数,则相应波形的编码数据便依次出现在数据线D0D7上,经D/A转换后便可在输出端得到相应波形的模拟电压输出波形。下面以三角波为例说明其实现方法。三角波如所示,在图中取256256个值来代表波形的变化情况。在水平方向的257257个点顺序
20、取值,按照二进制送入EPROM2716EPROM2716(2K2K8 8位)的地址端A A0 0A A7 7,地址译码器的输出为256256个(最末一位既是此周期的结束,又是下一周期的开始)。由于27162716是8 8位的,所以要将垂直方向的取值转换成8 8位二进制数。将这255255个二进制数通过用户编程的方法,写入对应的存储单元,如表所示。将27162716的高三位地址A A1010A A9 9A A8 8取为0 0,则该三角波占用的地址空间为000000H H0FFH0FFH,共256256个。由美国Dallas半导体公司推出,为封装一体化的电池后备供电的静态读写存储器。它以高容量长寿
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数字 电子技术 机械类 chapt06
限制150内