第五章存储器案例.ppt

第5章 存 储 器;5.1 存 储 器 概 述;半导体存储器从制造工艺分为双极型、CMOS型、HMOS型等； 从应用角度分为随机读写存储器和只读存储器。;随机读写存储器(RAM) 这种存储器在使用过程中既可利用程序随时写入信息，又可随时读出信息。它分为双极型和MOS型两种，前者读写速度高，但功耗大，集成度低，故在微型机中几乎都用后者。RAM可分为三类。 1) 静态RAM 静态RAM即SRAM(Static RAM)，其存储电路以双稳态触发器为基础，状态稳定，只要不掉电，信息不会丢失。优点是不需刷新，缺点是集成度低。它适用于不需要大存储容量的微型计算机(例如，单板机和单片机)中。; 2) 动态RAM 动态RAM即DRAM(Dynamic RAM)，其存储单元以电容为基础，电路简单，集成度高。但也存在问题，即电容中电荷由于漏电会逐渐丢失，因此DRAM需定时刷新。它适用于大存储容量的计算机。 ; 3) 非易失RAM 非易失RAM或称掉电自保护RAM，即NVRAM(Non Volative RAM)，这种RAM是由SRAM和EEPROM共同构成的存储器，正常运行时和SRAM一样，而在掉电或电源有故障的瞬间，它把SRAM的信息保存在EEPROM中，从而使信息不会丢失。NVRAM多用于存储非常重要的信息和掉电保护。 其他新型存储器还有很多，如快擦写ROM(即Flash ROM)以及Integrated RAM，它们已得到应用，详细内容请参阅存储器数据手册。;只读存储器ROM 非易失性，断电后数据不会消失，通常存储操作系统或固化的程序。 1) 掩膜ROM 掩膜ROM是利用掩膜工艺制造的存储器，程序和数据在制造器件过程中已经写入，一旦做好，不能更改。因此，只适合于存储成熟的固定程序和数据，大量生产时，成本很低。例如，键盘的控制芯片。; 2) 可编程ROM 可编程ROM简称PROM(Programable ROM)。PROM由厂家生产出的“空白”存储器，根据用户需要，利用特殊方法写入程序和数据，即对存储器进行编程。但只能写入一次，写入后信息是固定的，不能更改。它PROM类似于掩膜ROM，适合于批量使用。; 3) 可擦除PROM 可擦除PROM简称EPROM(Erasable Programable ROM)。这种存储器可由用户按规定的方法多次编程，如编程之后想修改，可用紫外线灯制作的擦除器照射7～30分钟左右(新的芯片擦除时间短，多次擦除过的芯片擦除时间长)，使存储器复原，用户可再编程。这对于专门用途的研制和开发特别有利，因此应用十分广泛。; 4) 电可擦PROM 电擦除的PROM简称EEPROM或E2PROM(Electrically Erasable PROM)。这种存储器能以字节为单位擦除和改写，而且不需把芯片拔下插入编程器编程，在用户系统即可进行。随着技术的进步，EEPROM的擦写速度将不断加快，将可作为不易失的RAM使用。; 32位微机系列配置4个存储体，分别连接数据总线D7～D0,D15～D8, D23～D16,D31～D24,一次传送32位数据；相应64位微机配置8个存储体。 ;5.1.3 存储器性能指标 存储容量 = 单元数×数据线位数 存储器的容量指每个存储器芯片所能存储的二进制数的位数。由于在微机中，数据大都是以字节(Byte)为单位并行传送的，因此，对存储器的读写也是以字节为单位寻址的。 存取时间 指从CPU给出有效的存储器地址到存储器给出有效数据所需要的时间。存取时间越小，存取速度越快。;5.2 随机存取存储器(RAM); 静态RAM内部是由很多基本存储电路组成的，为了选中某一个单元，往往利用矩阵式排列的地址译码电路。 例如芯片6116(2K×8位)，有2048个存储单元，需11根地址线，7根用于行地址译码输入，4根用于列译码地址输入，每条列线控制8位，从而形成了128×128个存储阵列，即16K 个存储体。6116的控制线有三条，片选CS、输出允许OE和读写控制WE。 ;存储器芯片内部结构图; 2. 静态RAM的例子 6264芯片的容量为8K×8位，地址线引脚A12～A0可选择8K个存储单元。每个单元8位。 存储器的地址由CPU输入，8位数据输出时， A12～A0与CPU的地址总线A12～A0相连接； 16位数据输出时，要用2片6264， A12～A0与地址