五章 导体存储器.ppt

本章主要内容 存储器分类、性能指标及分级结构 半导体读写存储器 只读存储器 主存储器的设计 5.1 存储器概述 存储器的分类 存储器的性能指标 存储容量 存储系统的分级结构 微机拥有不同类型的存储部件 由上至下容量越来越大，但速度越来越慢 半导体存储器的特点 在RAM中，又可以分为双极型（Bipolar）和MOS RAM两大类。 1．双极型RAM的特点 （1）存取速度高。 （2）以晶体管的触发器（F-F——Flip-Flop）作为基本存储电路，故管子较多。 （3）集成度较低（与MOS相比）。 （4）功耗大。 （5）成本高。所以，双极型RAM主要用在速度要求较高的微型机中或作为cache。 2．MOS RAM 用MOS器件构成的RAM，又可分为静态（Static）RAM（有时用SRAM表示）和动态（Dynamic）RAM（有时用DRAM表示）、不挥发型RAM三种。 （1）静态RAM的特点 ① 6管构成的触发器作为基本存储电路。 ② 集成度高于双极型，但低于动态RAM。 ③ 不需要刷新，故可省去刷新电路。 ④ 功耗比双极型的低，但比动态RAM高。 ⑤ 易于用电池作为后备电源（RAM的一个重大问题是当电源去掉后，RAM中的信息就会丢失。为了解决这个问题，就要求当交流电源掉电时，能自动地转换到一个用电池供电的低压后备电源，以保持RAM中的信息）。 ⑥ 存取速度较动态RAM快。 （2）动态RAM的特点 ① 基本存储电路用单管线路组成（靠电容存储电荷）。 ② 集成度高。 ③ 比静态RAM的功耗更低。 ⑤ 价格比静态便宜。 ⑥ 因动态存储器靠电容来存储信息，由于总是存在着泄漏电流，故需要定时刷新。典型的是要求每隔1ms刷新一遍。 ROM的特点 ROM只读存储器的存储单元中的信息可一次写入多次读出 1．掩模ROM 早期的ROM由半导体厂按照某种固定线路制造的，制造好以后就只能读不能改变。 2．可编程序的只读存储器PROM（Programmable ROM） 为了便于用户根据自己的需要来写ROM，就发展了一种PROM，可由用户对它进行编程，但这种ROM用户只能写一次。 3．可擦去的可编程只读存储器EPROM（Erasable PROM） 为了适应科研工作的需要，希望ROM能根据需要写，也希望能把已写上去的内容擦去，然后再写，能改写多次。EPROM就是这样的一种存储器。EPROM的写入速度较慢，而且需要一些额外条件，故使用时仍作为只读存储器来用。 只读存储器电路比RAM简单，故而集成度更高，成本更低。而且有一重大优点，就是当电源去掉以后，它的信息是不丢失的。 随着应用的发展，ROM也在不断发展，目前常用的还有电可擦除的可编程ROM及新一代可擦除ROM（闪烁存储器）等。 SRAM芯片6264 存储容量为8K×8 28个引脚： 13根地址线A12～A0 8根数据线D7～D0 片选CS1*、CS2 读写WE*、OE* 控制真值表 WE CE1 CE2 OE 方式 I/O0～I/O7 X H X X 未选中 高阻 X X L X 未选中 高阻 H L H H 输出禁止 高阻 H L H L 读 OUT L L H X 写 IN 二、可擦除EPROM1.光擦除EPROM 2732 存储容量为4K×8 24个引脚： 12根地址线A11～A0 8根数据线DO7～DO0 片选/编程CE*/PGM 读写OE* 编程电压VPP 2. 电擦除可编程 EEPROM 用加电方法，进行在线（无需拔下，直接在电路中）擦写（擦除和编程一次完成） 有字节擦写、块擦写和整片擦写方法 并行EEPROM：多位同时进行 串行EEPROM：只有一位数据线 EEPROM芯片28C64 存储容量为8K×8 28个引脚： 13根地址线A12～A0 8根数据线I/O7～I/O0 片选CE* 写数据允许线WE* 输出数据允许线为OE* 写数据结束状态线为RDY 三、地址选择?地址分配?地址线的连接 一个存储器系统通常有许多存储器芯片组成的。为了能正确实现存储器寻址，必须用一部分的地址线（通常是低位）连到所有存储器芯片，实现片内寻址；另一些地址线（通常是高位）通过地址译码作为芯片的片选信号，实现片间寻址（页寻址），即片选。 通过地址译码实现片选的方法有三种： 1、线选法?直接将某些高位地址线接往存储器芯片的片选端。当该地址线为0或1时，就选中该芯片；即用一根地址线选通一块芯片。 例：某微机系统的地址为16位，