存储器20092010-02.ppt

小 结 1. 半导体存储器的基本知识，要求达到“识记”层次。 a. SRAM、DRAM、EPROM和ROM的区别。 b. 半导体存储器芯片的主要性能指标。 c. 半导体存储器的基本结构。 d. 内存储器中的数据组织。 2. 存储器接口的基本技术。 a. 典型的3-8译码器芯片74LS138的应用，要求达到“综合应用”层次。 b. 采用基本门电路实现内存储器的片选，要求达到“综合应用”层次。 c. 存储空间的地址分配和片选技术，要求达到“综合应用”层次。 3. 典型的半导体存储器芯片，要求达到“了解”层次。 * AD15 ~ AD0 A19/S6 ~ A16/S3 +5V 8086 ALE 8282 STB 系统总线信号 A19 ~ A16 A15 ~ A8 A7 ~ A0 D15 ~ D0 IO/M* RD* WR* 8282 STB 8282 STB 8286 T OE* MN/MX* IO/M* RD* WR* DT/R* DEN* OE* OE* OE* 回顾:最小模式的总线形成 BHE* 5.4 存储器接口设计 一、存储器设计应考虑的几个问题 1.存储芯片的选用 4.片选控制 2.存储器与CPU的连接 3.地址的分配 存储芯片的选用： 存储器芯片类型选择 存储器芯片容量选择 存储器芯片速度选择 存储器芯片功耗选择 存储器与CPU的连接 数据线、地址线、控制线的连接 是否需要数据缓冲器 片内地址 存储器的读写控制 RD、WE; 总线的负载能力 存储器芯片与CPU的时序匹配 二、片选控制方法 存储芯片 存储模块 存储体 进行位扩展 以实现按字节编址的结构 进行字扩展 以满足总容量的要求 存储体、地址译码、数据缓冲和读写控制 位扩展：因每个字的位数不够而扩展数据输出线的数目； 字扩展：因总的字数不够而扩展地址输入线的数目，所以也称为地址扩展； 存储芯片的位扩展： ⑧ 64K*1 I/O ⑦ 64K*1 I/O ⑥ 64K*1 I/O ⑤ 64K*1 I/O ④ 64K*1 I/O ③ 64K*1 I/O ② 64K*1 I/O ① 64K*1 I/O D0 D7 … 用64K×1bit的芯片扩展实现64KB存储器 进行位扩展时，模块中所有芯片的地址线和控制线互连形成整个模块的地址线和控制线，而各芯片的数据线并列（位线扩展）形成整个模块的数据线（8bit宽度）。 A0 ~ A15 R/W CS 等效为 64K*8 A0 ~ A15 D0 ~ D7 R/W CS 1. 存储器容量的扩展 存储芯片的字扩展： 用8K×8bit的芯片扩展实现64KB存储器 D0 ~ D7 ⑧ 64K*1 D0~7 ⑦ 64K*1 D0~7 ⑥ 64K*1 D0~7 ⑤ 64K*1 D0~7 ④ 64K*1 D0~7 ③ 64K*1 D0~7 ② 64K*1 D0~7 CS1 ① 8K*8 D0~7 CS 3-8译 码 器 Y0 Y1 Y7 … …… A13 A14 A15 进行字扩展时，模块中所有芯片的地址线、控制线和数据线互连形成整个模块的低位地址线、控制线和数据线 ， CPU的高位地址线（扩展的字线）被用来译码以形成对各个芯片的选择线 —— 片选线 。 A0 ~ A12 R/W 64K*8 A0 ~ A15 D0 ~ D7 R/W CS 等效为 2. 存储器模块设计 确定芯片型号及数量 根据容量、速度、价格、功耗等要求，确定芯片的具体型号和数量。如考虑选用SRAM还是DRAM等。 思考：若要求扩展64K容量的内存，以下几种选择哪种最优？ 64K?1的芯片数量N=(64K?8)/(64K?1)=1?8片; 8K?8的芯片数量N=(64K?8)/(8K?8)=8?1片； 16K?4的芯片数量N=(64K?8)/(16K?4)=4?2片； 芯片的种类和数量应越少越好；在芯片数量相同的情况下应考虑总线的负载能力和系统连接的复杂性。 从总线负载和系统连接来看，第二种选择最好。 需位扩展 需字扩展 需字位扩展 内存地址空间的分配 在PC机中，大部分存储区域已被系统使用或被系统保留，用户扩展存储器可选择的地址范围有限。当然，实际设计时，还需要考虑系统的具体配置等。 用户扩展存储器地址空间的范围决定了存储芯片的片选信号的实现方式。 存储芯片的互连方式 另外，如果系统中数据总线的宽度大于8bit，如8086微处理器系统，为了能同时进行8位和16位操作，还应该设计高位库和低位库。 即根据选定存储芯片的特点确定其字位扩展方式：通常各存储芯片上的