《2022年存储器与可编程逻辑器件》
存储器和可编程逻辑器件是电子技术中的核心组件，广泛应用于计算机系统、嵌入式系统和数字电路设计中。本章将详细介绍这两种器件的工作原理、分类及其应用。
一、只读存储器（ROM）
ROM是一种非易失性存储器，其内容在制造过程中被永久性地编程，并且在正常使用期间无法更改。主要分为以下几类：
1. 掩模ROM：在生产过程中，根据预定的电路设计烧录数据，一旦烧录完成，就不能再修改。
2. PROM（可编程只读存储器）：用户可以在购买后一次性编程，但编程后无法再次修改。
3. EPROM（可擦除可编程只读存储器）：可以通过紫外线照射擦除原有数据，然后重新编程。
ROM的工作原理通常基于二极管、三极管或场效应管阵列。这些器件的交叉点被配置为“1”或“0”，根据需要存储的信息。ROM的存储容量由字线数量（字数）和位线数量（位数）决定，即存储容量=字数×位数。
应用示例：
- 组合逻辑函数实现：ROM可以用来实现任意给定的逻辑函数，只需将函数的真值表映射到ROM的阵列中。
- 函数运算表：可以构建一个ROM，用于执行特定的数学运算，如平方运算，将输入的二进制数与相应的输出值存储在ROM中。
- 字符发生器电路：ROM可以用来存储字符的二进制编码，以生成特定的显示字符。
二、随机存取存储器（RAM）
RAM是一种易失性存储器，允许在工作时读取和写入数据，但在断电后数据会丢失。主要类型包括：
1. SRAM（静态随机存取存储器）：利用锁存器电路来保持数据，速度快，但功耗较高，常用于CPU高速缓存。
2. DRAM（动态随机存取存储器）：通过定时刷新来维持数据，速度相对较慢，但密度高，适用于主内存。
RAM由多个寄存器组成，每个寄存器代表一个字，寄存器内的位数定义了RAM的位数。根据结构，RAM可分为多字1位和多字多位，前者每个寄存器仅有一个位，后者则包含多个位。
RAM的访问通过地址译码器实现，选定特定的存储单元进行读写操作。读写通道负责数据的传输。
总结，存储器与可编程逻辑器件在电子技术中扮演着至关重要的角色。ROM主要用于存储固定不变的数据，如固件和程序代码，而RAM则用于临时存储运行中的数据和指令。随着技术的发展，这两种器件在性能、容量和速度方面不断进步，满足了现代计算和通信系统的需求。
