下面以图1所示的二极管rom存储器电路说明rom的工作原理。
图1 rom的工作原理
由图1可知,该二极管rom包含两个主要部分:由二极管组成的地址译码器和存储矩阵。
(1)地址译码器
地址译码器是由二极管与门电路构成,包括两个地址代码输入端a0、a1,4个地址输出端w0、w1、w2和w3,每个地址输出端和两个地址代码输入端之间是与逻辑运算关系,如图2所示。
图2 二极管rom电路
由图1可以得出,地址译码器输出的4个地址与两位地址代码之间的逻辑表达式为
(1)
由式(1)可知,地址译码器具有以下特点。
①当输入地址代码a1a0分别为00、01、10、11时,字线w0、w1、w2、w3分别为“1”,即无论a1a0为何种取值时,4条字线中只能有一条为高电平。
②rom地址译码器的地址输出与其它地址代码输入的全部最小项对应,即地址译码器的输出地址个数等于地址代码的最小项数目,并且一一对应。如两个地址代码a1和a0的全部最小项为、a0、a1和a1a0,共4个。因此地址译码器的输出地址也有4个,并一一对应,如图2所示。
(2)存储矩阵
由图3可知,该电路的存储矩阵是由二极管或门电路构成。字线w0~w3是输入,位线d0~d3是输出。输入与输出之间符合或逻辑运算,如图3所示。
图3 输出与输入之间符合逻辑关系
由图1可以得出以下输出逻辑式:
(2)
由图3可知,rom存储矩阵中存储的数据是根据不同需要,在设计和制造时已经完全确定,不能改变。而且信息存入后,即使断开电源,所存的信息也不会消失。
由式(1)和式(2)可以得出,图7-4所示rom存储器内容及其与地址代码的对应关系列于表1中。
表1 图1所示rom的输出信号真值表
地 址 代 码
地址线(字线)
数据线(位线)
a1
a4
w3
w2
w1
w4
d3
d2
d1
d4
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
0
综上所述,图3所示rom电路中,地址译码器是一个与逻辑阵列,存储矩阵是一个或逻辑阵列。图3可以画成如图4所示的简化电路。有二极管的存储单元用一个黑点表示。这样,就使rom地址译码器和存储矩阵之间的逻辑关系表达得十分简捷和直观。
图4 图1的简化画法