存储器函数变换技术及应用 (2008 年度畅销榜NO.23375 )

存储器函数变换技术与常规的数字系统设计方法相比，在引入存储器后使设计变得更加灵活，并能解决一些以前必须使用计算机才能解决的问题，从而提高了数字系统的性价比。因此是一项很有实用价值和推广价值的技术。全书共15章，分为上下两篇。上篇详细介绍了存储器函数变换技术的原理及设计方法。下篇详细介绍了存储器函数变换技术在仪器仪表设计、电力电子技术、自动控制系统、电视、通信等方面的典型应用实例。
本书适用于大专院校相关专业的本专科生和研究生学习，也可供电子系统设计的科研技术人员参考。

上篇存储器函数变换技术及设计方法
第1章 绪论
1.1 概述3
1.2 存储器函数变换技术简介3
1.3 存储器函数变换技术的典型应用4
1.4 存储器函数变换技术的发展趋势12

第2章 半导体存储器的分类及特性
2.1 半导体存储器概述13
2.2 半导体存储器分类及特性15
2.2.1 易失性存储器15
2.2.2 非易失性存储器21
2.3 半导体存储器的发展趋势及新技术34
2.3.1 存储器的发展趋势34
2.3.2 正在发展中的存储器新技术和特殊存储器36

第3章 存储器应用技术
3.1 存储器扩展技术41
3.1.1 存储器的基本操作控制41
3.1.2 超过地址寻址范围的大容量存储器扩展技术41
3.2 EEPROM应用技术44
3.2.1 EEPROM的数据保护44
3.2.2 EEPROM的芯片擦除软件算法47
3.3 EPROM应用技术48
3.3.1 EPROM的正确使用和快速固化技术48
3.3.2 用VCC=5 V给EPROM编程和编程器印刷板设计52
3.3.3 3 V EPROM与5 V BUS的接口技术56

第4章 存储器函数变换技术原理
4.1 概述61
4.2 存储器函数变换技术的基本原理61
4.2.1 存储器函数变换技术介绍61
4.2.2 存储器函数变换技术的原理及定义62
4.3 函数变换器的实时性分析64
4.4 存储器函数变换器的精度分析65
4.5 典型函数的变换技术65

第5章 存储器在信号发生中的设计方法
5.1 概述71
5.2 存储器信号发生的原理71
5.3 方波信号和同步信号72
5.4 伪随机信号73
5.5 连续模拟信号74
5.6 PWM（脉宽调制）信号78

第6章 存储器函数变换的信号处理技术
6.1 利用非线性曲线存储实现线性化的方法82
6.1.1 概述82
6.1.2 工作原理82
6.1.3 实现电路83
6.1.4 EPROM的数据编码的用法84
6.1.5 讨论85
6.2 在固体图像传感器不均匀性的实时补偿中的应用86
6.2.1 概述86
6.2.2 响应不均匀性实时补偿原理及实现电路87
6.2.3 补偿的标定装置88
6.3 在热电偶非线性化校正中的应用89
6.3.1 概述89
6.3.2 工作原理89
6.3.3 测试结果及性能分析92
6.4 图像处理系统中的假彩色变换处理技术92

第7章 存储器在组合与时序逻辑电路中的设计方法
7.1 存储器在组合逻辑电路中的设计方法94
7.2 存储器的组合逻辑电路设计应用95
7.2.1 码组的变换96
7.2.2 数码显示 97
7.2.3 多输出逻辑函数98
7.2.4 运算单元电路99
7.3 存储器在时序逻辑电路中的设计方法100
7.4 EPROM与触发器构成的时序电路102
7.5 EPROM与计数器构成的时序电路105
7.6 用存储器EPROM实现有限状态机106
7.7 采用EPROM组成可变系列网络109

第8章 存储器函数技术在加密解密中的应用技术
8.1 存储器加密解密技术概述114
8.2 存储器加密技术原理及实现电路114
8.2.1 字节分割分存加密法114
8.2.2 随机位分割分存加密法及开发装置116
8.2.3 奇偶地址分割加密法117
8.2.4 关联控制加密法117
8.2.5 奇偶地址控制法118
8.3 存储器加密方法讨论119

第9章 存储器函数变换仿人记忆控制器设计技术
9.1 引言120
9.2 仿人记忆控制器设计原理120
9.3 仿人记忆控制器的实现电路122
9.4 关于存储器中数据的存放格式123
9.5 讨论123
9.6 仿人记忆控制器在电动助力自行车控制中的应用124
9.6.1 概述124
9.6.2 控制对象系统特性分析124
9.6.3 控制系统电路工作原理125
9.6.4 关于电动助力自行车的控制算法125
9.6.5 电动助力自行车控制器的实现电路127

第10章 存储器函数变换模糊控制器设计方法
10.1 概述129
10.2 模糊控制理论的产生 129
10.3 模糊控制响应表131
10.4 模糊控制查询表137
10.5 基于存储器函数变换的模糊控制器原理140
10.5.1 响应表模糊控制器的工作原理141
10.5.2 简单模糊控制器的工作原理142
10.6 存储器模糊控制器查询表的编程设计146
10.7 存储器模糊控制器硬件电路的设计说明149

下篇 存储器函数变换技术的应用及设计实例

第11章 在数字电路中的应用
11.1 由存储器构成的任意次分频器157
11.2 由EPROM实现4倍频计数信号158
11.3 自动打铃的时序控制器160
11.4 旋转坐标变换电路161
11.5 可编程彩灯控制器161
11.6 多路报警器163
11.7 病房呼叫仪的设计164
11.8 用EPROM设计的数字电路实例166
11.9 用1片EPROM得到多于8路的电路170

第12章 在仪器仪表中的应用
12.1 在智能仪表中的应用172
12.2 用存储器映射方法设计数字直流电压表174
12.3 在线性化的温度数显仪中的应用178
12.4 在测量太阳方位角中的应用182
12.5 非线性数字校正及其动态显示技术185
12.6 一种高精度低成本热电偶测温仪189
12.7 以EPROM作数据变换的数字式工频计192
12.8 用EPROM扩展A／D转换器的显示范围196

第13章 在电力电子技术中的应用
13.1 用存储器完成对正弦交流稳压电源控制200
13.2 用EPROM实现晶闸管的电压线性数字触发203
13.3 用存储器产生PWM输出波形的变频器设计208
13.4 在新型逆变电源SPWM控制电路设计中应用211
13.5 基于存储器存储的新型全数字式PWM调制器217
13.6 在晶闸管直流可逆调速系统中的应用222

第14章 在控制系统中的应用
14.1 在步进电机环形分配器中的应用228
14.2 在工业注塑机控制中的应用230
14.3 在实时测控系统中的应用233
14.4 步进电机驱动电源设计236
14.5 在环形分配器中的应用243
14.6 基于存储器的步进电机可变细分电路设计248
14.7 在同步电机调速中的应用253
14.8 分解器粗精组合纠错逻辑的实现257
14.9 在开关磁阻电动机开关角的在线最优控制中的应用259
14.10 利用存储器实现转轴角度输出263

第15章 在通信、电视中的应用
15.1 EPROM在分布式多机通信中的应用268
15.2 实现频率合成器270
15.3 EPROM产生扫频信号271
15.4 EPROM实现红外线数字解码器273
15.5 EPROM实现循环码译码275
15.6 电视墙系统中的存储器设计278
15.7 用EPROM简化扩频电路283
15.8 EEPROM在射频卡收费机中的应用285
参考文献288

半导体存储器按材料和用途的不同可分为多种，其基本的应用主要是在计算机系统中作数据、程序存储器使用。而存储器函数变换技术是利用半导体存储器的一些特点构成函数变换器，使半导体存储器具有函数变换的功能。存储器函数变换技术的基本原理是将存储器的地址Ａ作为基本输入量，被选中单元的内容作为输出量D，输出数据D与输入地址A存在一一对应的关系。这种地址Ａ与相对应的存储单元的内容数据Ｄ之间就构成了一种函数关系。如果在写入存储器数据Ｄ时遵循Ｄ＝ｆ（Ａ），就使数据Ｄ与地址Ａ之间具有了函数关系。这里的地址与数据之间的映射就实现了函数关系的映射，因此可使一般的存储器具有函数变换功能，这就是存储器函数变换技术。利用存储器函数变换技术可构成函数变换器，用于代替许多数字电路、模拟电路。例如可构成：波形合成器（在信号发生中的应用）、数码变换电路（BCD码-二进制等）、直接应用存储器设计仪器仪表、传感器非线性补偿（在信号处理中的应用）、组合逻辑电路、时序逻辑电路、逆变电源控制（在电力电子技术中的应用）、步进电机驱动电路（在自动控制中的应用）、仿人方式控制器、模糊控制器、任意分频器（其他方面的应用）等，亦可应用于加密解密、电视、通信等领域。 存储器函数变换技术与常规设计方法相比，在数字系统设计中引入了EPROM、E2PROM、Flash Memory等存储器之后使设计变得更加灵活，并能解决一些以前必须使用计算机才能解决的问题，从而提高了数字系统的性价比。如何更好地利用EPROM、E2PROM、Flash Memory等半导体存储器的固有特性，构成具有函数变换功能的电路，使它在计算机以外的领域内也能发挥较大的作用，这便是电子工作者面临的一个新课题。众所周知，一个电子装置的设计是否成功其主要的指标之一就是性价比。如果在电路设计中引入EPROM后可以提高性价比，那么无疑会受到广泛欢迎。 存储器函数变换技术就是一种很有实用价值和推广价值的技术。本书就这项技术的相关理论和工程应用进行详细论述。将存储器函数变换技术作为一个专题加以论述、总结，这是一个较新的课题。从20世纪80年代国内外有不少学者致力于这方面技术的应用研究，也取得了不少研究成果。这些应用几乎都是针对一些具体的应用场合的局部电路改进设计。虽然利用存储器函数变换技术可构成函数变换器代替许多数字电路、模拟电路。目前这些电路有结构简单、新颖、稳定性好、抗干扰强等优点，但是将该项技术提高到一个高层次的技术层面来，将这一技术系统化是本书的一次大胆尝试。作者试图将自己多年来的研究成果、论文以及其他学者的研究成果汇集在一起，进行系统的归纳和总结，形成一本针对储器函数变换这一技术的专著，给该项技术以一个清晰的轮廓，便于读者学习和应用，以推动该项技术的不断发展。全书分15章，由上下两篇组成，上篇“存储器函数变换技术及设计方法”分10章，主要介绍存储器的基本知识、分类及常规应用技术，存储器函数变换技术和由此构成的数字系统设计方法；下篇 “存储器函数变换技术的应用及设计实例” 分5章，主要介绍这项技术的各种特殊应用场合、应用背景和设计实例。 上篇： 存储器函数变换技术及设计方法 第1章绪论。主要对存储器函数变换技术的应用背景、原理以及一些典型应用进行了简略介绍，可使读者对这项技术建立一个清晰的轮廓，并对这项技术的发展趋势进行了展望。 第2章半导体存储器的特性及分类。对目前在存储器函数变换技术中应用较为广泛的EPROM、E2PROM、Flash 等存储器的特性进行了详细阐述。 第3章存储器应用技术。主要介绍了存储器在计算机系统中的应用。对存储器的扩展和基本操作控制技术、超越地址寻址范围的大容量存储器扩展技术、存储器在数字系统中的应用技术等进行了介绍。并对程序存储器、数据存储器、存储器引脚、不同型号存储器插座、EPROM（E2PROM）和SRAM通用存储器的兼容性设计进行介绍，对如何正确使用存储器，对EPROM、E2PROM、Flash Memory存储器工作的可靠性进行了分析、写入方法对其特性的影响、存储器低功耗（节能）设计技术等作了介绍。 第4章存储器函数变换技术原理。主要介绍了存储器函数变换技术的基本原理，并就存储器函数变换技术在应用中的实时性、精度等作了详细分析，介绍了如何在存储器中固化函数数据的方法。 在第5～10章详细介绍了存储器函数变换技术在信号发生、信号处理、组合与时序逻辑电路设计、加密解密、仿人记忆方式控制器、模糊控制器的设计方面的原理、技术和设计方法，并介绍了一些典型应用实例。 下篇： 存储器函数变换技术的应用及设计实例 本篇主要介绍存储器函数变换技术在数字电路、仪器仪表、电力电子技术、控制系统、电视、通信等方面的典型应用，并介绍了许多由技术构成各种实际应用系统的实例。 书中大部分收录的是赵明富近年来发表的论文及研究成果，其中部分内容是作者首次发表的研究成果。书中同时也吸收了近年国内外其他学者的论文和著作（见书后的参考文献）的中的部分内容，在此对这些学者一并表示谢意！ 本书由赵明富、包明、雷建军、李太福编著，赵明富为主编，包明为副主编；赵明富编著：第1、4、6、8、9、12、13、14章；赵明富、李太福编著第10章；包明编著：第5、7、11、15章；雷建军编著：第2、3章；全书由赵明富统稿。存储器函数变换技术还在不断发展，设计技术也在不断更新。本书涉及面广、编著者水平有限，书中难免会出现错误或疏忽，恳请读者批评指正。 编著者：赵明富 2004年2月8日于重庆