微机接口第6章解读.ppt

第 6 章 存储器系统  在现代计算机中,存储器处于全机中心地位 6.1 概述 存储器 运算器控制器 输入 输出 存储容量（Memory Capacity ） 存储容量指存储器可以存储的二进制信息量。 存储容量=字数×字长 如：一个存储器能存储1024个字，字长8位，则存储器容量可用 1024 ×8表示 微机中的存储器一般都是以字节（8位）进行编址，即总是认为一个字节是“基本”的字长。常用B表示 存储单元数一般用K、M、G、T表示 1K=1024 1M=1024K=1024*1024 1G=1024M 1T=1024G 半 导 体 存 储 器 只读 存储器 ROM 随机读写 存储器 RAM 掩膜 ROM 可编程 ROM （ PROM ） 可擦除 ROM （ EPPROM ） 电擦除 ROM （ E 2 PROM ） 静态 RAM （ SRAM ） 动态 RAM （ DRAM ） 半导体存储器 1. 存储体 ? 一个基本存储电路只能存储一个二进制位。 ? 将基本的存储电路有规则地组织起来，就是存储体。 ? 存储体又有不同的组织形式： 将各个字的同一位组织在一个芯片中，如：8118 16K*1（DRAM） 将各个字的 4位 组织在一个芯片中， 如：2114 1K*4 （SRAM） 将各个字的 8位 组织在一个芯片中， 如：6116 2K*8 （SRAM）。 2. 外围电路 为了区别不同的存储单元，以地址号来选择不同的存储单元。 ——于是电路中要有 地址译码器、I/O电路、片选控制端CS、输出缓冲 器 等外围电路 三. 存储器（芯片）结构与存储原理 单元地址 00…00 00…01 . . . . . . . . XX…XX 存储单元 存储元 存储体 故： 存储器（芯片） = 存储体 + 外围电路 存储器内部框图 存储体 列 地 址 译 码 地 址 输 入 缓 冲 行地址译码 控 制 逻 辑 数 据 缓 冲 A0 An /WE /OE /CS I/O1 I/Ox 6.3 微型计算机系统中的存储器组织 现代计算机中的存储器处于全机中心地位 容量大，速度快，成本低 ? 为解决三者之间的矛盾，目前通常采用多级存储器体系结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。 ? 对存储器的要求是： 寄存器 Cache 主存储器 辅助存储器 存储器的基本组织 (1) 与CPU的连接 主要是 地址线、控制线、数据线 的连接。 (2) 多个芯片连接 设计的存储器容量与实际提供的存储器多有不符。实际使用时，需进行字和位扩展(多个芯片连接），组成所需要的实际的存储器 例如：存储器容量为8K×8，若选用2114芯片(1K × 4)，则需要： A0 A12 D0 D7 （1）位扩展法 只在位数方向进行扩展（加大字长），而存储器的字数与存储器芯片字数一致。连接时将各芯片地址线的相应位及各控制线并联，而数据线分别接到数据总线的各位。 用8K×1位芯片组成8K×8位的存储器需要8个芯片， 各芯片地址线、CS和WE分别连接在一起，数据线各自独立（每片1位） CS WE 2:4 16K?8 16K?8 16K?8 16K?8 （2）字扩展法 仅扩展存储容量（单元数），而位数不变。连接时将各芯片同名地址线、数据线、读/写线并联，而使用片选信号区分各个芯片。 如用16K×8位的芯片组成64K×8位的存储器需要4个芯片 地址线——共需16根，片内（214=16384）14根，选片：2根，数据线 ——8根，控制线——WE (1) (2) (3) (4) 最低地址 最高地址 C000 FFFF 00,0000,0000,0000 11,1111,1111,1111 11 11 4 最低地址 最高地址 8000 BFFF 00,0000,0000,0000 11,1111,1111,1111 10 10 3 最低地址 最高地址 4000 7FFF 00,0000,0000,0000 11,1111,1111,1111 01 01 2 最低地址 最高地址 0000 3FFF 00,0000,0000,0000 11,111