第五章 微机存储器.ppt

Microcomputer : Principle and Interface School of Automation Science and Electrical Engineering 自动化科学与电气工程学院 * * 第5章 微机存储器及其系统 5.1 存储系统的基本概念 5.1.1 存储器的分类 5.1.2 半导体存储器 5.1.3 半导体存储器基本结构 5.2 存储器芯片的扩展 5.2.1 译码方式 5.2.2 存储器芯片的扩展 5.3 存储器芯片与CPU的连接 * * 5.1 存储系统的基本概念 存储器:具有记忆功能的部件，具有接收、保存和取出信息（程序、数据、文件）的功能，是计算机的重要组成部分，是CUP最重要的系统资源之一。 存 储 器 I/O 接 口 输 入 设 备 I/O 接 口 数据总线 DB 控制总线 CB 地址总线 AB 输 出 设 备 CPU * * 5.1 存储系统的基本概念 计算机工作时存储器工作情况 （1）打开计算机电源开关––主板、内部风扇供电。 （2）控制芯片–– RESET复位––FFFF0H处存放的跳转指令。 （3）启动引导程序––BIOS中的指令––开机自检。 （4）控制权转移，加载Windows XP的NTLDR文件 。 （5）加载操作系统––操作系统文件从磁盘读到RAM中。 （6）检查配置文件，定制操作系统的运行环境––读取配置文件，根据用户的设置对操作系统进行定制。 （7）准备读取命令和数据。 （8）程序运行时中间结果放在RAM中，程序运行结束时将结果存入外存。 * * 5.1 存储系统的基本概念 5.1.1 存储器的分类 1.按照用途和存取速度 内存：通过系统总线直接与CPU连接。存取速度快,容量有 限，受地址总线位数的限制。8086/8088内存1MB。 外存：通过接口电路与系统相连，存储容量大，速度较慢。 2. 按照存取的介质 半导体存储器 磁存储器 光存储器 * * 5.1 存储系统的基本概念 5.1.2 半导体存储器 1. 分类 随机读写存储器（RAM） 双极型 MOS型 只读存储器（ROM） 静态RAM(SRAM) 动态RAM(DRAM) 掩膜ROM 可编程PROM 可擦可编程ROM 光可擦除EPROM 电可擦除EEPROM 新型M FLASH ROM NVRAM(Non-Volatile RAM ) NOR FLASH(类似SDRAM) NAND FLASH 包括TTL型、ECL型存储器。它的特点是存取速度高，但集成度低，功耗大，成本高，目前主要用于速度要求高的微型机算机中。 价格便宜，功耗低，集成度高 * * 5.1 存储系统的基本概念 5.1.2 半导体存储器 2. 性能参数与选择原则 （1）信息保存的易失性和读写。 （2）容量需求，选集成度高，容量大。 （3）存取速度，与CPU匹配。 （4）可靠性，MTBF。 （5）性价比。 * * 5.1 存储系统的基本概念 5.1.2 半导体存储器 3.存储容量:可以存储的二进制信息总量。 （1） 二进制位（bit）表示方法。存储单元总数与存储bit的乘积表示。如2K×4，表示该芯片有2K个单元（1K＝1024），每个存储单元的长度为4个bit。 （2）字节表示方法。以存储器中的单元总数表示（一个存储单元由8个二进制位组成，称为一个字节，用B(Byte)表示）。如4KB，表示该芯片有4K个单元。 地址位 3 4 8 10 11 12 16 20 存储单元数 8 16 256 1K 2K 4K 64K 1M 存储容量 8B 16B 256B 1KB 2KB 4KB 64KB 1MB 存储器芯片的存储单元数取决于地址线的位数。 * * 5.1 存储系统的基本概念 5.1.3 半导体存储器基本结构 （1）地址线An-A0，An为最高位（MSB），A0是最低有效位（LSB） （2）数据线（输入/输出），ROM芯片有一组可以进行输出的数据总线（O7－O0），RAM芯片有一组可以进行输入／输出的数据总线（ IO7－IO0 ） （3）控制线，控制线引脚数目随着芯片不同而不同。 * * 5.1 存储系统的基本概念 5.1.3 半导体存储器基本结构 1. SRAM: Intel 6116（2KB） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 24 23 22 21 20 19 12 11 10 Vcc A7 A9 D7 D6 D5 D4 WE A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 CS GND Int