ROM的基本工作原理

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。

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