微机原理及接口技术-第3章 存储系统_4.ppt

分析 怎样保证任何时候最多只能允许一个芯片中的数据被读出？ 使用3-8线译码器（74LS138）来选择芯片 3-8线译码器 地址线 16KB地址空间=214，需要至少14条地址线 CPU有A0~A15共16条地址线，够用 怎样选择各个芯片？ CPU的A0～A10与2716的地址线A0～A10直接相连； CPU的高位地址线A11～A13 连接到3-8线译码器74LS138，用译码器的输出Y0~Y7控制每个2716的/CE CPU数据D0~D7与所有2716数据线D0~D7对应位相连； CPU的/RD连接所有2716的输出允许信号端/OE。 固态硬盘2014年参考售价 机械硬盘2014年参考售价 Intel 2114 接口方法 从连接特性看，2114芯片与前面介绍的EPROM 2716相比只增加了一个读/写控制功能，故其接口方法大同小异。具体如下： 地址线A0～A9与地址总线的低10位直接相连； 数据I/O线I/O1～I/O4与数据总线的连续4位相连； 片选信号 可在访存控制信号控制下由高位地址译码产生； 写允许信号 与CPU发出的有关读/写控制信号直接相关或者由有关控制信号形成。 Intel 2114 实例：某8位微机有地址总线16根，双向数据总线8根，控制总线中与主存相关的有“允许访问”信号 (低电平有效)和读/写控制信号R/ (高电平读，低电平写)。试用SRAM芯片2114为该机设计一个8KB的存储器并画出连接框图。 存储器与CPU连接框图 3.3 存储芯片与CPU的接口 DRAM与CPU的接口需要考虑的问题 一是由于DRAM芯片中的存储元是靠栅极电容上的电荷存储信息的，时间一长将会引起信息丢失，所以必须定时刷新； 二是由于DRAM芯片集成度高，存储容量大，使引脚数量不够用，所以地址输入一般采用两路复用锁存方式。 目前市场上的DRAM芯片种类很多，常用的有Intel公司生产的2116、2118、2164等。 Intel 2164 芯片特性 Intel 2164是一种存储容量为64K×1b，最大存取时间为200ns，刷新时间间隔为2ms的DRAM芯片。 符号 名称 A0～A7 地址 DIN 数据输入 DOUT 数据输出 行地址选通 列地址选通 写允许 VDD 电源 VSS 地 引脚排列图 引脚名 3.4 外部存储器 磁盘存储器是计算机系统最主要的外存设备。当前常用的磁盘主要有硬磁盘和固态硬盘(solid state disk)两大类。 硬磁盘存储器简称硬盘，由磁头、盘片、驱动器和读/写控制电路组成，通过在硬质盘片上涂敷磁性材料，来记录二进制数据。可分为固定磁头硬磁盘、活动磁头固定盘片硬磁盘、活动磁头可换盘片硬磁盘等多种类型。 硬盘 硬磁盘示意图 硬盘(Hard-disk) 按照盘片可分为单盘片和多盘片组合式。在多盘片组合式中有2片、6片、8片、12片等；盘片直径有14in、8in、5.25in、3.5in等（1in=2.54cm）；容量有10GB、40GB、80GB、120GB等。典型产品是温氏盘。 盘片常以每分钟3600转或7200转的速度旋转，地址顺序是：柱面号、盘面号和扇区号。通过专门的接口与主机连接,常见接口有IDE、EIDE、Ultra DMA和SCSI。其中，前三种采用美国国家标准协会(ATA)标准，因此也称IDE/ATA接口，传输速率高，价格便宜，易于安装。SCSI主要用于小型机、高档微型机或服务器中。 硬盘发展 1956年9月，IBM的一个工程小组向世界展示了第一台磁盘存储系统——IBM 350 RAMAC。 1973年，IBM公司制造出了第一台采用“温彻期特”技术的硬盘。 1979年，IBM发明了薄膜磁头。接着在80年代末期，IBM公司研发了MR磁阻磁头。 1991年，IBM公司将此项MR磁头技术应用于3.5in的硬盘中，使得普通电脑用户使用的硬盘容量首次达到了1GB，从此我们使用的硬盘容量开始进入了GB数量级 50个直径24in的磁盘 温彻斯特 硬盘发展 GMR是IBM公司在MR技术的基础上研发成功的新一代磁头技术，它是必威体育精装版的磁头技术，现在生产的硬盘全都应用了GMR磁头技术。 1999年9月7日，Maxtor（迈拓）宣布了首块单碟容量高达10.2GB的ATA硬盘，从而使用硬盘容量达到一个新的里程碑。 2000年2月23日，希捷发布了转速高达15000r/min的Cheetah X15（捷豹）系列硬盘， MR磁阻磁头结构 希杰Cheetah X15硬盘结构 硬盘发展 2000年3月16日，硬盘领域又有新突破，第一款玻璃硬盘问世。 2002年，希捷发布了Barracuda ATA V Serial ATA硬盘，也就是我们现在经常说的