ROM在数字电路设计中的应用
发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:1659
1 引言
电子电路的传统设计方法通常需要经过一系列烦琐的步骤：第1步，根据设计要求列出真值表，然后用卡诺图进行逻辑函数的化简，再选择门电路和触发器画出逻辑电路图。第2步，设计印刷电路板，根据所用的逻辑部件的结构特点，精心调整和设计电路板的尺寸，以尽可能使电路板规范、美观。第3步，印刷电路板的制作，这步的制作工艺有版图设计、版面成图、腐蚀、清洗、打磨、打孔、焊接等步骤。最后，进行功能检测及调试，如果电路存在故障，将需要花费大量的时间来检测。但是，若改用eprom设计数字电路，则可以减少许多步骤，而且对电路的修改、变动带来更多的方便，具有明显的优越性。
下面先简单介绍eprom的型号和工作特性，然后以2764为例说明采用e2prom设计数字电路的一般方法。
2 2764的工作特性
常用的eprom的型号有2764，27128，27256，27512等。eprom是用紫外光擦除的，大约需要20min的擦除时间，而e2prom，采用的是电擦除方式，擦除时间只需要几十毫秒。
2764e2prom采用28引脚双列直插式封装，他的逻辑符号和引脚如图1所示。
2764ezprom的引线图说明：
a0～a12：地址输入线。
o0～o7：输出线。
vpp：+5 v，编程电源。在正常工作及在读时。
vcc：+5 v，工作电源。
oe：输出使能端，用来决定是否将rom的输出送到总线上去，当oe＝0时，输出可以被使能，当oe＝1时输出被禁止，rom输出为高阻态。
cs：片选端，用来决定rom是否工作，当cs＝0时，rom工作，当cs=1时，rom停止工作，且rom输出为高阻态(不论oe为何值)。
rom输出能否被使能决定于p＝cs+oe，当p＝0，即cs+oe＝0时，rom输出使能，否则将被禁止，输出端为高阻态。另外，当cs无效，即cs=1时，还会停止对rom内部的译码器等电路供电，使其功耗降低到rom工作时的10％以下。由于在大部分有多个rom芯片的系统中，同一时刻只会选中一个芯片，因此，此举会使系统中rom芯片的总功耗大大减小。
3 eprom应用举例
(1)用rom构成能实现函数y＝x2的运算表电路，x的取值范围为0～15的正整数。真值表如表1所选用16x4位rom，存储矩阵连线图如图2所示。
(2)用rom设计一个3位二进制代码的译码器
根据设计要求，输入是一组3位二进制代码，输出是与代码状态相对应的8个信号，列真值表如表2所示。
根据表2，用a2a1a0作为译码器的输入代码，a3一a7未用可接地；d7～d0作为译码器的输出。这样接法的1片2716就成为了一个有3个输入端、8个输出端的3位二进制代码的译码器。rom使用示意图如图3所示。
(3)用e2pron设计一个可逆的二进制计数器计数器属于时序电路，其输出不仅与该时刻的输入有关，还和电路的初始状态有关，用函数式表示为：
qn+l＝f(xn+l'qn)
其中：qn+l和xn+1分别为该时刻的输出变量的集合和该时刻输入变量的集合，qn为上一时刻输出变量的集合。
所以，在用epron设计时序逻辑电路时，虽然仍以地址线作为输入线，但数据线必须通过外部连线与地址线相连。
根据设计要求，可用d3d2d1表示本次记忆的输入3位代码，用a5a4a3表示上一次的输入代码，并将a5a4a3将d3d2d1相连，如图4所示。根据电路图的连接方法，列出编码表3所示。 根据表3，a10～a7未用接地，d7～d4未用接地，d0为计数器进位或借位输出，a6为判断位，判断是进行加法运算还是减法运算。当a6为低电平时进行加法运算，反之，进行减法运算，a5a4a3a2a1a0为本次输出与上次输出的关系，如a5a4a3a2a1a0=
110111，其含义为本次输出为111，上次输出为110，将此表写入1片eprom中，即可成为进行加法或减法运算的3位二进制可逆计数器。
1 引言
电子电路的传统设计方法通常需要经过一系列烦琐的步骤：第1步，根据设计要求列出真值表，然后用卡诺图进行逻辑函数的化简，再选择门电路和触发器画出逻辑电路图。第2步，设计印刷电路板，根据所用的逻辑部件的结构特点，精心调整和设计电路板的尺寸，以尽可能使电路板规范、美观。第3步，印刷电路板的制作，这步的制作工艺有版图设计、版面成图、腐蚀、清洗、打磨、打孔、焊接等步骤。最后，进行功能检测及调试，如果电路存在故障，将需要花费大量的时间来检测。但是，若改用eprom设计数字电路，则可以减少许多步骤，而且对电路的修改、变动带来更多的方便，具有明显的优越性。
下面先简单介绍eprom的型号和工作特性，然后以2764为例说明采用e2prom设计数字电路的一般方法。
2 2764的工作特性
常用的eprom的型号有2764，27128，27256，27512等。eprom是用紫外光擦除的，大约需要20min的擦除时间，而e2prom，采用的是电擦除方式，擦除时间只需要几十毫秒。
2764e2prom采用28引脚双列直插式封装，他的逻辑符号和引脚如图1所示。
2764ezprom的引线图说明：
a0～a12：地址输入线。
o0～o7：输出线。
vpp：+5 v，编程电源。在正常工作及在读时。
vcc：+5 v，工作电源。
oe：输出使能端，用来决定是否将rom的输出送到总线上去，当oe＝0时，输出可以被使能，当oe＝1时输出被禁止，rom输出为高阻态。
cs：片选端，用来决定rom是否工作，当cs＝0时，rom工作，当cs=1时，rom停止工作，且rom输出为高阻态(不论oe为何值)。
rom输出能否被使能决定于p＝cs+oe，当p＝0，即cs+oe＝0时，rom输出使能，否则将被禁止，输出端为高阻态。另外，当cs无效，即cs=1时，还会停止对rom内部的译码器等电路供电，使其功耗降低到rom工作时的10％以下。由于在大部分有多个rom芯片的系统中，同一时刻只会选中一个芯片，因此，此举会使系统中rom芯片的总功耗大大减小。
3 eprom应用举例
(1)用rom构成能实现函数y＝x2的运算表电路，x的取值范围为0～15的正整数。真值表如表1所选用16x4位rom，存储矩阵连线图如图2所示。
(2)用rom设计一个3位二进制代码的译码器
根据设计要求，输入是一组3位二进制代码，输出是与代码状态相对应的8个信号，列真值表如表2所示。
根据表2，用a2a1a0作为译码器的输入代码，a3一a7未用可接地；d7～d0作为译码器的输出。这样接法的1片2716就成为了一个有3个输入端、8个输出端的3位二进制代码的译码器。rom使用示意图如图3所示。
(3)用e2pron设计一个可逆的二进制计数器计数器属于时序电路，其输出不仅与该时刻的输入有关，还和电路的初始状态有关，用函数式表示为：
qn+l＝f(xn+l'qn)
其中：qn+l和xn+1分别为该时刻的输出变量的集合和该时刻输入变量的集合，qn为上一时刻输出变量的集合。
所以，在用epron设计时序逻辑电路时，虽然仍以地址线作为输入线，但数据线必须通过外部连线与地址线相连。
根据设计要求，可用d3d2d1表示本次记忆的输入3位代码，用a5a4a3表示上一次的输入代码，并将a5a4a3将d3d2d1相连，如图4所示。根据电路图的连接方法，列出编码表3所示。 根据表3，a10～a7未用接地，d7～d4未用接地，d0为计数器进位或借位输出，a6为判断位，判断是进行加法运算还是减法运算。当a6为低电平时进行加法运算，反之，进行减法运算，a5a4a3a2a1a0为本次输出与上次输出的关系，如a5a4a3a2a1a0=
110111，其含义为本次输出为111，上次输出为110，将此表写入1片eprom中，即可成为进行加法或减法运算的3位二进制可逆计数器。
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