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微型计算机原理及其应用——第五章：存储器及其接口 合肥工业大学计算机与信息学院 第五章：存储器及其接口 概述 只读存储器ROM 随机存储器RAM 存储器芯片的扩展及其与系统总线的连接 典型的半导体芯片举例 第五章：存储器及其接口 概述 只读存储器ROM 随机存储器RAM 存储器芯片的扩展及其与系统总线的连接 典型的半导体芯片举例 第五章：存储器及其接口——概述 存储器是计算机(包括微机)硬件系统的重要组成部分，有了存储器，计算机才具有“记忆”功能，才能把程序及数据的代码保存起来，才能使计算机系统脱离人的干预，而自动完成信息处理的功能。 第五章：存储器及其接口——概述 第五章：存储器及其接口——概述 存储器的分类 按存储介质分类——磁芯存储器、半导体存储器、光电存储器、磁膜、磁泡和其它磁表面存储器以及光盘存储器等。 按存取方式分类——随机存储器(内存和硬盘)、顺序存储器(磁带)。 按存储器的读写功能分类——只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)。 按信息的可保存性分类——非永久记忆的存储器、永久性记忆的存储器。 按在计算机系统中的作用分类——主存储器、辅助存储器、缓冲存储器、控制存储器等。 第五章：存储器及其接口——概述 存储器的性能指标 存储器系统的三项主要性能指标是【容量】、【速度】和【可靠性】。 存储容量：是存储器系统的首要性能指标，因为存储容量越大，则系统能够保存的信息量就越多，相应计算机系统的功能就越强； 存取速度：直接决定了整个微机系统的运行速度，因此，存取速度也是存储器系统的重要的性能指标； 存储器可靠性：也是存储器系统的重要性能指标。通常用平均故障间隔时间来衡量。 为了在存储器系统中兼顾以上三个方面的指标，目前在计算机系统中通常采用三级存储器结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和辅助存储器，由这三者构成一个统一的存储系统。从整体看，其速度接近高速缓存的速度，其容量接近辅存的容量，而其成本则接近廉价慢速的辅存平均价格。 第五章：存储器及其接口——概述 微机系统存储体结构 第五章：存储器及其接口——概述 存储器的分类 第五章：存储器及其接口——概述 半导体存储器 什么叫半导体？ 导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，叫做半导体．例如：锗、硅、砷化镓等． 半导体在科学技术，工农业生产和生活中有着广泛的应用．（例如： 电视、半导体收音机、电子计算机等）  半导体的一些电学特性： ①压敏性：有的半导体在受到压力后电阻发生较大的变化． 用途：制成压敏元件，接入电路，测出电流变化，以确定压力的变化． ②热敏性：有的半导体在受热后电阻随温度升高而迅速减小． 用途：制成热敏电阻，用来测量很小范围内的温度变化． 第五章：存储器及其接口——概述 半导体存储器的分类 第五章：存储器及其接口 概述 只读存储器ROM 随机存储器RAM 存储器芯片的扩展及其与系统总线的连接 典型的半导体芯片举例 第五章：存储器及其接口——只读存储器ROM 只读存储器(Read Only Memory,ROM)：内容只可读出不可写入，最大优点是所存信息可长期保存，断电时，ROM中的信息不会消失。主要用于存放固定的程序和数据，通常用它存放引导装入程序。 第五章：存储器及其接口——只读存储器ROM 掩膜ROM 在出厂前由芯片厂家将程序写到rom里，以后永远不能修改。 如图是一个简单的4×4位的MOS ROM存储阵列，两位地址输入，经译码后，输出四条字选择线，每条字选择线选中一个字，此时位线的输出即为这个字的每一位。此时，若有管子与其相连（如位线1和位线4），则相应的MOS管就导通，输出低电平，表示逻辑“0”；否则（如位线2和位线3）输出高电平，表示逻辑“1”。(0110、0101、1010、0000) 第五章：存储器及其接口——只读存储器ROM 可编程的ROM(Programmable-ROM，PROM) 掩模ROM的存储单元在生产完成之后，其所保存的信息就已经固定下来了，这给使用者带来了不便。为了解决这个矛盾，设计制造了一种可由用户通过简易设备写入信息的ROM器件，即可编程的ROM，又称为PROM。 PROM 的类型有多种，如二极管破坏型PROM存储器，在出厂时，存储体中每条字线和位线的交叉处都是两个反向串联的二极管的PN结，字线与位线之间不导通，此时，意味着该存储器中所有的存储内容均为“1”。如果用户需要写入程序，则要通过专门的PROM写入电路，产生足够大的电流把要写入“1”的那个存储位上的二极管击穿，造成这