서강대학교 21년도 디지털논리회로실험 9주차 결과레포트 (A+자료) - ROM, RAM, Dot matrix, key matrix

소개글

서강대학교 전자공학과 4점대 학점 공돌이입니다.

A+를 받은 양질의 자료를 올립니다.

목차

1. 목적
2. 이론
3. 실험결과
4. 검토사항
5. 설계과제(토의)
6. 참고자료

본문내용

2-1. ROM: Read Only Memory

ROM이란, 메모리 소자 중 하나로, 일반적으로 n개의 address 신호와 b개의 data 신호를 갖는다.
위의 그림에서, 2n개의 data는 A[n-1:0]의 n개의 address 신호를 갖게 되고, 이 중 하나가 선택되면 출력 D[b-1:0]으로 나오게 된다. ROM의 경우, 저장된 내용은 전원을 제거해도 지워지지 않는다.

위의 그림은 ROM의 한 종류인 EPROM에 해당하는 27C512의 block diagram과 외부모양을 보여준다. EPROM은 저장된 데이터를 자외선을 이용해 지우고, programmer를 이용해 다시 쓸 수 있는 ROM이다. 27C512는 16개의 address 신호를 갖고, 각각의 데이터는 8-bit이기에, 216 * 8 = 64k * 8bits = 512kbits의 용량을 갖게 된다.

위의 그림은 EPROM의 내부 구조를 보여준다. Address 신호들은 decoder의 입력으로 들어가게 되고, decoder는 216개의 주소 중 하나를 activate하게 된다. 그 주소에 해당하는 data가 data bus를 통해 외부로 출력되게 되는데, 이 때 Chip Select, CS와 Output Enable, OE라는 신호에 의해 제어된다. /CS와 /OE가 모두 low일 때, data를 read할 수 있게 된다.

위의 그림은 ROM의 read timing diagram이다. /CS와 /OE가 둘 다 low인 곳에서, data read가 valid한 모습을 볼 수 있는데, data를 안정적으로 read하려면, /CS가 low가 되기 전에, address는 stable한 상태를 유지해야만 할 것이다. 그리고 tAA는 Access time from address인데, 이는 주소가 제공된 후 데이터를 관측할 수 있을 때까지의 delay를 의미한다. tAA는 메모리의 동작속도를 알려준다. tAA
가 작은 메모리가 더 빠르게 동작한다.

*ROM을 이용한 combinational circuit 구현
ROM을 이용하여 n개의 inputs, b개의 output을 갖는 combinational circuit을 구현할 수도 있다.

참고 자료

Stephen Brown and Zvonko Vranesic. 2009. Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design. 3rd ed. McGraw Hill
https://www.xilinx.com/support/documentation/sw_manuals/xilinx14_7/spartan6_scm.pdf
https://lastminuteengineers.com/seven-segment-arduino-tutorial/ , 7-segment display
https://www.instructables.com/Dot-Matrix-With-MAX7219-Interfacing-With-Arduino/ , dot matrix