第06章存储器.ppt

* 第 6 章 存储器 第6章 存储器 本章重点： 掌握各种存储器的工作原理及其CPU的存储器的扩展。 本章难点： 理解存储器的工作原理及其地址空间的确定。 存储器（Memory）是计算机的重要组成部件，用来存放数据和程序的。半导体存储器由于其体积小、速度快、耗电少、价格低等优点而在微机系统中得到广泛的应用。 6.1 概述 6.1.1 存储器的分类 根据存取方式的不同，半导体存储器可以分为随机存取存储器RAM(Random Access Memory)和只读存储器ROM(Read Only Memory)两大类。如图所示。 6.1.1 存储器的分类 1.存储容量 2.存取速度 3.功耗 4.可靠性 5.性能／价格比 6.1.2 半导体存储器主要性能指标 1.存储体 2.地址译码器 3.控制逻辑电路 4.数据缓冲器 6.1.3 存储器芯片的一般结构 1．静态RAM基本存储电路 静态RAM基本存储电路用来存储1位二进制信息（0或1），是组成存储器的基础。静态MOS六管基本存储电路如图所示。 特点：不需要刷新，外围电路简化；集成度较低、功耗较大等。 6.2 随机存储器(RAM) 6.2.1 静态随机存储器(SRAM) 2．静态RAM芯片 常用的典型SRAM芯片有2114、6116、6264、62256等 2114芯片 2114芯片是1K×4的静态 RAM芯片，其引脚图如图6-4所示。 地址输入端10个(A9～A0)； 数据输入/输出端4位(I/O1～I/O4)； 片选端 ； 写允许控制端 。 (2)6116芯片 6116芯片的容量为2K×8bit，有2048个存储单元。工作过程如下： 读出时：A10～A0送地址信号到行、列地址译码器，经译码后选中一个存储单元；由CS＝0，OE＝0，WE＝1构成读出逻辑；被选中单元的8位数据经I/O电路和三态门送到D7～D0输出。 写入时：A10～A0送地址信号到行、列地址译码器，经译码后选中一个存储单元；由CS＝0，OE＝1，WE＝0构成写入逻辑；从D7～D0端输入的数据经三态门到I/O电路，写到存储单元中。 无操作：CS＝1，I/O三态门呈高阻状态，存储器芯片与系统总线“脱离”。 （1）存储器基本电路——单管动态电路（MOS管栅极与衬底之间分布电容） （2）特点：定时刷新。 （3）刷新要求：在几毫秒时间内每隔一段时间刷新一次；进行刷新操作的时间内存储器不能进行读写（死时间）；在每一个指令周期中利用CPU不进行访内操作的时间进行刷新。 6.2.2 动态RAM(DRAM) 特点：信息在使用时不能被改变（只能读出， 不能写入）；用于存放固定的程序和常量 优点：非易失性的。 6. 3 只读存储器（ROM） 掩膜式ROM——制成后，用户不能修改。 可编程只读存储器（PROM）——可以由用户自己编程（只可写入一次）。 可擦写只读存储器（EPROM）——写入：利用编程器。擦除：利用紫外线光照射。 电擦写可编程只读存储器(E2PROM)——特点：对硬件电路没有特殊要求，操作简单；在线读写，在断电情况下保存的数据信息不会丢失；可在写入过程中自动进行擦写。 常用的典型EPROM芯片有 2708（1K×8）、2716(2K×8)、 2732 (4K×8) 、2764(8K×8)、 27128(16K×8)、27256(32K×8)、 27512(64K×8)等， 制造商编码 器件编码 5V 5V Vcc Vcc 低 高 高 高 低 低 标识符 高阻 Vcc 12.5V × × × × 高 编程禁止 数据输出 Vcc 12.5V × × 高 低 低 校验 数据输入 Vcc 12.5V × × 低 高 低 编程 高阻 5V Vcc × × × × 高 备用 高阻 5V Vcc × × 高 高 低 输出禁止 数据输出 5V Vcc × × 高 低 低 读 数据端功能 Vcc Vpp A0 A9 方式\引脚 (1) 2764A芯片 EPROM2764A芯片为双列直插式28引脚的标准芯片，有13条地址线，8条数据线，2个电压输入端Vcc和VPP，一个片选端CS，此外还有输出允许OE和编程控制端PGM ，容量为8K×8位，其引脚如图所示。七种工作方式如表所示。 CPU要实现对存储单元的访问，首先要选择存储芯片，即进行片选；然后再从选中的芯片中依地址码选择出相应的存储单元，以进行数据的存取，这称为字选。片内的字选是由CPU送出的N条低位地址线完成的，地址线直接接到所有存