[实用新型]状态库-多路开关阵只读存贮器

说明书

状态库－多路开关阵只读存贮器属于大规模集成电路领域。

目前只读存贮器ROM（图1）一般有地址译码矩阵〔1〕和存贮矩阵〔2〕两部分。所需存贮的信息以字为单位存放在存贮矩阵中，所存贮的每一字对应地址译码矩阵输出的每一地址以实现对所有信息的读取。存贮矩阵的大小以字数×位数表示，其决定了整个ROM的容量。实用的ROM采取图2的结构。有片选电路〔3〕列译码器〔4〕，行译码器〔5〕存贮矩阵〔2〕、列选择电路〔7〕、输出驱动器〔6〕。列译码器、行译码器、列选择电路一起完成地址译码。它的存贮矩阵是随存贮字数大小和每字位数而变的关系为2ⁿ×m，它们的连接方式如图3。这样的ROM以存贮矩阵存贮信息，每一位要占一个存贮单元，而ROM在读取时是以字为单位的，通常字为8位，即一个字节。在大的存贮器中，字的数量要远远大于位数而且也远大于每一个字的最大可能状态数。这样势必造成大量重复字的存贮，出现存贮冗余现象。例如：字为8位最大可能状态数为2⁸＝256，存贮256K字时，平均重复为256K／256＝1024倍。

本实用新型发明的目的在于取消原ROM中存贮冗余现象，简化ROM电路，降低ROM制造成本，提高ROM存贮容量。

本实用新型的目的是通过改变ROM结构，建立状态库和多路开关阵来实现的。状态库——多路开关阵（图7）有片选电路〔3〕列译码器〔4〕行译码器〔5〕2^m－1个多路开关阵〔8〕状态库〔9〕和输出驱动器〔6〕。我们将图1所示的存贮矩阵〔2〕中相互重复的字进行合并即将相互重复的字省去，只保留一个，形成最大为2^m×m的存贮矩阵称之为状态库（图4a.9）。它所存的是一个字的各种可能状态，彼此互相不重复。它只与每字位数有关，一旦位数定下来，状态库是一常数，不随存贮字数变化。然后将相互重复的字所对应的地址用逻辑或门合并在一起，连接到状态库相对应的状态字上。这些或门与地址译码矩阵一起，组成2^m个多路开关阵（图4b.8）。

本实用新型结合实施例做进一步细述。我们用NMOS电路提供一个多路开关阵结构。TTL、CMOS等亦可效仿。图5是多路开关阵的连线图。它与原ROM的列选择电路相比，结构形成相同，基本单元效量是列选择电路的（2ⁱ＋1）倍。它利用了MOS电路中传输门连线逻辑，输出各字线W_j，可彼此相互连线形成或门逻辑电路因此可以在地址译码矩阵基础上，用连线把相应的字线连线即可实现多路开关阵，而无需再增加基本单元。这样地址译码矩阵改换成多路开关阵，只是增加了（2ⁱ＋1）倍的基本单元数和线数。其绝对大小与存贮字数有关为2ⁿ＋2ⁱ（当n为偶数时i取 (n)/2 ，n为奇数时i取 (n＋1)/2 ）。

本实用新型利用状态库集合关系简化多路开关阵（图6）当每字的位数定下后，状态库的字数即状态数就定了。也就是说，ROM的输出只是这些状态S＝〔S₀S₁····S_2m－1〕中的一种。我们可以根据Si＝S₀+…+S_i-1+S_i+1+…+S₂^m-1逻辑关系，简化掉与Si相对应的一个多路开关电路即在状态库前加个或非门〔10〕。这样就是有2^m－1个多路开关阵〔8〕。Si可选择所存数据中重复率最高的状态字。

附图8为本实用新型线路图。

如果采取状态库和多路开关阵结构，可实现简化PROM。欲存贮的数据取决于连接图5中字地址线Wj。因而我们可用易熔丝将每一字线与每一状态字连接起来实现PROM。要使用时，用大电流烧掉其余的熔丝，只保留一根相应的熔线即可。

本实用新型的优点在于：