第三章存储系统4-3.ppt

W4006AF的外特征 控制器具有以下功能： 可以控制两个存储体交叉访问； 可以对256KB-16MB的DRAM片子进行访问； 最多可控制128个DRAM片子； 采用CAS非在RAS非之前的刷新方式。 3.2.4 高性能的主存储器 EDRAM芯片 EDRAM芯片又称增强型DRAM芯片. 它是在DRAM芯片上集成了一个SRAM实现的小容量高速缓冲存储器（cache），从而使DRAM芯片的性能得到了显著改进。 主存物理地址的存储空间分布 以奔腾PC机主存为例，说明主存物理地址的存储空间概念。 奔腾CPU的数据总线宽度为64位，地址总线宽度为32位。实际的地址引脚是（A35－A3）和8个允许引脚BE7＃－BE0＃ 奔腾CPU比486的32位地址总线多出4位（A35－A32）,但这高4位除用在线性地址变换外，物理地址并不使用。 奔腾主存的物理地址空间是 232＝4GB＝4096MB。 存储空间分成 基本内存 保留内存 扩展内存 ３.３ 只读存储器和闪速存储器 3.3.1 只读存储器： 只读存储器简称ROM，它只能读出，不能写入，故称为只读存储器。 只读存储器的最大优点是具有不易失性，即使供电电源切断，ROM中的存储的信息也不会丢失。 根据其制造工艺的不同， 分为：ROM、PROM、EPROM三类。 掩模式只读存储器（ROM）： ROM中的数据在芯片制造过程中就确定了，使用时只能读出，不能再进行改变。 优点 可靠性高，集成度高，价格便宜，适 宜大批量生产； 缺点 不能重写。 光擦可编程只读存储器（EPROM） 它与普通Ｐ沟道增强型ＭＯＳ电路相似，在Ｎ型基片上生长了两个高浓度的Ｐ型区，它们通过欧姆接触，分别引出源极Ｓ和漏极Ｄ。在Ｓ极与Ｄ极之间，有一个由多晶硅做的栅极，但它是浮空的，被绝缘物ＳiO2所包围。管子制造好时，硅栅上没有电荷，因此管子内没有导电沟道，D极和S极之间是不导电的。 EPROM实例 读周期 闪速存储器 特点：非易失性 和EPROM不同之处： EPROM通过紫外光照射进行擦除 闪速存储器则是在EPROM沟道氧化物处理工艺中特别实施了电擦除和编程次数能力的设计。 闪速存储器的特点 1.固有的非易失性： 由于闪速存储器具有可靠的非易失性，它是一种理想的存储器。 2.廉价的高密度： 相同存储器容量的闪速存储器和DRAM相比，位成本基本相近，但闪速存储器节省了后援存储器(磁盘)的额外费用和空间。 3.可直接执行 闪速存储器直接与CPU连接，由于省去了从磁盘到RAM的加载步骤，工作速度仅取决于闪速存储器的存取时间。 4.固态性能： 闪速存储器是一种低功耗、高密度且没有机电移动装置的半导体技术，特别适合于便携式等微型计算机系统。 闪速存储器的逻辑结构 上图示出了28F256逻辑方框图，它的存储容量是256K(32K×8)位。除了指令寄存器在内的控制和定时逻辑外，地址锁存器、Ｘ和Ｙ译码器、32K×8位的存储元阵列数据锁存器、输入/输出缓冲器等部分与一般半导体存储器的结构相似。 芯片的外部引脚有三类信号：地址总线15位(A0－A14)，双向数据总线8位（DQ0-DQ7），控制总线有片选信号CE、输出允许信号OE和写命令信号ＷＥ。另有对器件供电的Ｖcc(+5V)和擦除／编程供电的Ｖpp（+12V）电源与地线。 闪速存储器的工作原理 闪速存储器是在EPROM的功能基础上增加了电擦除和重新编程能力。28F256A引入一个指令寄存器来实现这种功能。其作用是： ①保证TTL电平的控制信号输入 ②在擦除和编程过程中稳定供电 ③最大限度的与EPROM兼容 当Vpp引脚不加高电压时，28F256A是一个只读存储器。此时利用存储器的外部控制信号，可实现标准的EPROM读、等待、输出禁止、读系统标识符等操作。 当Vpp引脚加上高电压时，除实现EPROM读、等待、输出禁止等操作外，通过指令寄存器，可以实现存储器内容的变更，如擦除和擦除校验、和编程和编程校验等。 指令寄存器仅在Vpp为高电压时工作。应需要，设计者可以为V人电设置开关，仅在存储器内容需要更新时使Vpp达到高电压。当Vpp=Vppl时，指令寄存器的内容为读指令，使28F256A成为只读存储器。处于这种模式，存储器内容不可改变，称为写保护。 装入到指令寄存器的7条指令由CPU提供，通过写周期写入到指令寄存器，作为控制擦除和编程电路的输入。写周期中同时从内部锁存了擦除和编程操作所需的地址和数据。当适当的指令装入指令寄存器后，CPU通过读周期输出存储器的阵列数据，或输出系统标识符代码，或输出数据进行校验。 闪速存储器的工作模式 读操作: 片选信号CE是供电