第五篇 内部存储器.ppt

第五章 内部存储器 本章主要讲述内部存储器的功能、组成、半导体存储器的工作原理，并简要介绍PC机中常用的内存类型和内存管理方面的知识。 第五章 内部存储器 5.1 存储系统概述 5.2 内部存储器的作用及其分类 5.3 半导体存储器的组成及工作原理 5.4 内存的工作模式及主流技术 5.5 内存的管理 5.1 存储系统概述 存储系统是计算机的重要组成部分,用来存储微型计算机工作时使用的信息（程序和数据）的部件，正是因为有了存储器，计算机才有信息记忆功能。 计算机的存储器可分为两大类： 内部存储器（简称内存或主存） 外部存储器（简称外存） 计算机工作时，一般先由只读存储器中的引导程序启动系统，再从外存中读取系统程序和应用程序送到内存中运行。 微机存储系统的层次结构 5.2 内部存储器的作用及其分类 5.2.2 内存的分类 5.2.3 内存的主要技术指标 存储容量：存储器可以容纳的二进制信息量称为存储容量。 存取周期：存储器从接收读出命令到被读出信息稳定在MDR的输出端为止的时间间隔，称为取数时间TA；两次独立的存取操作之间所需的最短时间称为存储周期TMC。 错误校验：内存常用的错误校验方式有Parity、ECC和SPD。 奇偶校验（Parity） ECC （Error Checking and Correcting）ECC的功能不但使内存具有数据检查的能力，而且使内存具备了数据错误修正的功能。 SPD(Serial Presence Detect串行存在探测)，SPD是1个8针的SOIC封装（3mm*4mm）256字节的EEPROM芯片，里面记录了诸如内存的速度、容量、电压与行、列地址带宽等参数信息。当开机时PC的BIOS将自动读取SPD中记录的信息。 5.3 半导体存储器的组成及工作原理 静态RAM工作原理 静态RAM基本存储电路在静态存储器器件中，一位由6只晶体管组成， 称为一个存储元，如图所示： ?? T1和T2构成触发器，T3和T4分别作为T1和T2的负载电阻。T1截止而T2导通时的状态称为“1”。相反的状态称为“0”。? 读出时，置选择线为高电平， 使T5和T6导通，从读/写线输 出原存的信息。 ? 写入时，写入数据使读/写线 呈相应电平。 静态RAM的结构 ???? 静态RAM芯片内部是由多个基本存储电路组成的，所有基本单元排列成m行乘n列的存储矩阵。芯片容量为单元数与数据线位数之乘积。 动态RAM的工作原理 动态RAM的本存储电路为单管动态存储电路，如图所示。DRAM存放信息靠的是电容器C，电容器C有电荷时，为逻辑“l”，没有电荷时，为逻辑“0”。但由于任何电容器都存在漏电，因此，当电容器C存有电荷时，过一段时间由于电容器的放电过程导致电荷流失，信息也就丢失。解决的办法是刷新，即每隔一定时间 （一般2ms）就要刷 新一次，使原来处 于逻辑电平“ 1”的电 容器的电荷又得到 补充，而原来处于 电平“ 0”的电容器仍 保持“ 0”。 动态RAM的结构 5.3.2 只读存储器ROM 只读存储器ROM一旦有了信息，就不能轻易改变，也不会在掉电时丢失，它们在计算机系统中是只供读出的存储器。ROM器件有两个显著的优点： 结构简单，所以位密度比可读/写存储器高。 具有非易失性，所以可靠性高。 ROM可以分为4种： 掩膜ROM 。 可编程的只读存储器PROM (Programmable Read Only Memory)。 可擦除可编程只读存储器EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)。 可用电擦除的可编程只读存储器EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)。 掩膜ROM 这种ROM是由制造厂家利用一种掩膜技术写入程序的，掩膜ROM制成后，用户不能修改，根据制造工艺可以将它们分为MOS型和双极型两种。MOS型ROM功耗小、速度慢，适用于一般微机系统；而双极型则速度快、功耗大，适用于速度较高的计算机系统。 掩模式ROM适用于成批生产的定型产品。 一次可编程ROM(PROM) PROM虽然可由用户编程，但只能有一次写入的机会，一旦编程之后，就如掩模式ROM一样，其内容不能再改变。 PROM存储器过作原理的是在每个存放数据的结点上加上一个