8.1.1半导体存储器
一、半导体存储器的特点
半导体存储器是一种利用半导体器件来存储大量二值数据的大规模集成电路，其功能是在数字系统中存放不同程序的操作指令及各种需要计算处理的数据资料。半导体存储器具有体积小、集成度高、价格低、可靠性高、外围电路简单便于接口及大批量生产等特点，故广泛的应用于电子计算机及部分数字系统中。
二、半导体存储器的分类
半导体存储器从存、取功能上可以分为两大类：只读存储器（Read-Only Memory,简称ROM）和随机存储器（Random Access Memory，简称RAM）。
半导体存储器从制造工艺上也可以分为两大类：双极型存储器和MOS型存储器。双极型存储器用双极型触发器作为基本存储单元，具有速度快、功耗大、价格高的特点，主要在一些对速度要求较高的场合使用；MOS型存储器用MOS触发器作为基本存储单元，具有集成度高、功耗小、价格低、工艺简单等特点，主要用于大容量存储系统中。
三、半导体存储器的技术指标
半导体存储器的主要技术指标有：存取时间、存储容量、体积、功耗、可靠性和成本等。.
1.存取时间
存取时间是指将信息存入存储器和从存储器中读出信息所需要的时间，一般用读（或写）周期来描述。存储时间的长短将影响存储器的工作速度，存取时间越短，工作速度越高。
2.存储容量
存储容量是指存储器能够存储的信息量。由于存储器是由基本存储单元构成，一个基本存储单元只能存放一个1或一个0，即存放1位（Bit）二进制信息，故存储器的存储容量即为该存储器基本存储单元的总数。一般以存储器所能存储的字节数表示（一个字节为8位二进制码），如2K、4K、8K、…。如某存储器中基本存储单元总数为16384个，每次读（或写）的信息为8位二值信息，即一个字节，则其存储容量为16K（1K＝210＝1024），或用2K×8表示存储了2K的字节数。
3.存储器功耗
存储器功耗是指存储器在正常工作时所消耗的电功率。该电功率由“维持功耗”与“操作功耗”两部分组成。通常半导体存储器功耗与存取速度有关，存取速度越快，功耗越大。因此在保证存取速度的前提下，存储器的功耗越小越好。
4.存储器可靠性
存储器可靠性是指存储器对周围电磁场、温度、湿度等的抗干扰能力。由于半导体存储器常采用VLSI（超大规模集成电路）工艺制成，故其可靠性通常较高，寿命也较长，平均无故障时间可以达到几千小时以上。
8.1.2可编程逻辑器件
一、可编程逻辑器件的特点
可编程逻辑器件（Programmable Logic Device,PLD）是20世纪70年代发展起来的一种新型逻辑器件，当初设计应用时主要是为了解决数字系统中的各类存储问题，现在则侧重于各种逻辑应用。主要是用于研制特定数字系统中的专用集成电路（ASIC），从而解决使用微处理器时遇到的几个问题，如微处理器速度慢，需常用辅助电路，无法对程序可靠性加密，易被他人非法复制等等。而利用可编程逻辑器件（PLD）制成的设备，速度快，重量轻，功耗低，整机生产周期短，成本低，程序易加密，因此利用可编程逻辑器件完成专用集成电路的设计，已成为现代数字系统设计的主要手段。
二、可编程逻辑器件的分类
从器件集成的密度上可分为低密度可编程逻辑器件（LDPLD）和高密度可编程逻辑器件（HDPLD）两大类。其中低密度可编程逻辑器件包括PROM、现场可编程逻辑阵列（Field Programmable Logic Array,FPLA），可编程阵列逻辑（Programmable Array Logic,PAL）、通用阵列逻辑（Generic Array Logic,GAL）；高密度可编程逻辑器件包括可擦除的可编程逻辑器件（Erasable Programmable Logic Device,EPLD）、复杂可编程逻辑器件（Complex Programmable Logic Device,CPLD）、现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）。
从编程工艺上可分为熔丝或反熔丝编程器件、UEPROM编程器件、EEPROM编程器件、SRAM编程器件这四大类。其中SRAM编程器件每次掉电后，原有配置数据都会丢失，故每次通电时需要重新配置数据；其它三类器件在完成编程后，配置数据会保持在器件上，每次通电时无需重新进行数据配置。
本章首先简单介绍半导体存储器的特点、分类及在组合逻辑电路中的应用，再介绍可编程逻辑器件的种类、结构特点、工作原理及开发，最后介绍目前通用的几种硬件描述语言及其应用。