第4章主存储器综述.ppt

1、存储器概述 外部特性，性能参数，层次结构 2、静态存储器和动态存储器存储单元构成 一位存储单元及存储阵列，多端口SRAM 3、半导体ROM存储器 MROM，PROM，EPROM，EEPROM，FLASH 4、存储器芯片构成以及存储器主要技术指标 5、存储器扩展技术 位、字、字位扩展 ;本章将解决的主要问题 ;4.1 主存储器处于全机中心地位;存储器概述;存储器各个概念之间的关系;4.2 存储器分类;3. 按存储器的读写功能分 　只读存储器(ROM)：存储的内容是固定不变的，只能读出而 不能写入的半导体存储器。　 　随机读写存储器(RAM)：既能读出又能写入的半导体存储器。 4. 按信息的可保存性分 　非永久记忆的存储器：断电后信息即消失的存储器。 　永久记忆性存储器：断电后仍能保存信息的存储器。; ;存储器层次结构; 名　称;4.3 主存储器的技术指标; ?可靠性 主存储器的可靠性通常用平均无故障时间 MTBF (Mean Time Between Failures)来表征。MTBF指连 续两次故障之间的平均时间间隔。显然，MTBF越长 ，意味着主存的可靠性越高， ;4.4主存储器的基本操作;SRAM存储器;主存储器的逻辑组成;SRAM存储器;六管SRAM存储器两种状态;六管SRAM存储器读操作;六管SRAM存储器写操作;X0;64x64 存储矩阵;16×1 bit SRAM;2.SRAM存储器的组成;3.SRAM存储器芯片实例;4.存储器的读、写周期;SRAM存储器时序;静态存储器的写周期;常用典型的SRAM芯片有6116、6264、62256等。; DRAM存储器;2.单管动态存储元;DRAM的单管存储单元: 读;DRAM的单管存储单元: 写;单管DRAM的存储矩阵; 读操作 行选择线为高电平，使存储电路中的T1管导通，于是，使连在每一列上的刷新放大器读取电容C上的电压值。刷新放大器的灵敏度很高，放大倍数很大，并且能将从电容上读得的电压值折合为逻辑“0”或者逻辑“1”。 列地址（较高位地址）产生列选择信号，有了列选择信号，所选中行上的基本存储电路才受到驱动，从而可以输出信息。 在读出过程中，选中行上的所有基本存储电路中的电容都受到打扰，因此为破坏性读出。为了在读出之后，仍能保存所容纳的信息，刷新放大器对这些电容上的电压值读取之后又立即进行重写。; 写操作 行选择线为“1”；T1管处于可导通的状态，如果列选择信号也为“1”则此基本存储电路被选中，于是由数据输入／输出线送来的信息通过刷新放大器和T1管送到电容C。 刷新 虽然进行一次读／写操作实际上也进行了刷新，但是，由于读／写操作本身是随机的，所以，并不能保证所有的RAM单元都在2ms中可以通过正常的读／写操作来刷新，由此，专门安排了存储器刷新周期完成对动态RAM的刷新。; ? 集成度高，功耗低  ? 具有易失性，必须刷新。  ? 破坏性读出，必须读后重写  ? 读后重写，刷新均经由刷新放大器进行。  ? 刷新时只提供行地址，由各列所拥有的刷新放大器， 对选中行全部存储细胞实施同时集体读后重写(再生)。;内部结构——16K×1; ;DRAM时序;DRAM时序;3.DRAM的刷新; 在整个刷新间隔内，前一段时间重复进行读/写周期或维持 周期，等到需要进行刷新操作时，便暂停读/写或维持周期，而 逐行刷新整个存储器，它适用于高速存储器。;例如：对128?128矩阵存储器刷新。; 把一个存储周期tc分为两半，周期前半段时间tm用来读/写操作或维持信息，周期后半段时间tr作为刷新操作时间。这样，每经过128个系统周期时间，整个存储器便全部刷新一遍。;? 异步式刷新;例: 说明1M×1位DRAM片子的刷新方法，刷新周期定为8ms。;练习:;解：1、采用异步刷新方式，在2ms时间内分散地把64行刷新一遍，故刷新时间间隔为2ms/64=31.25us，即可取刷新信号周期为≤31.25us。 2、如果采用集中刷新方式，假定T为读写周期，如16组同时进行刷新，则所需时间为64T。因为T为0.1us，2ms=2000us.死时间率=64T/2000*100%=0.32%。;4.6 非易失性半导体存储器;(1) 掩模式ROM;(2) 可写入（可编程）只读存储器PROM;(3)可擦可编程只读存储器EPROM;源;EPROM;编程器;紫外线擦除器;(4) 电擦可编程只读存储器EEPROM;(5) 快除读写存储器; F1ash