半导体存储器内存.PPT

第五章 微型计算机存储器 第一节 存储器概述 一、存储器的分类 存储器是计算机系统中用来存储信息的部件，它是计算机中的重要硬件资源。 从存储程序式的冯.诺依曼经典结构而言，没有存储器，就无法构成现代计算机。 1、按用途分类 两大类： 内存（主存） 外存（辅存） 内存 内存：CPU可以通过系统总线直接访问的存储器， 用以存储计算机当前正在使用的程序或数据。  内存要有与CPU尽量匹配的工作速度，容量  较小，价格较高。 内存由顺序编址的存储单元构成，开始的地  址为0；内存一般又由ROM和RAM两部分组 成。 ROM－常驻软件（如BIOS）内存区； RAM－其余的内存区。  外存 外存：用来存放相对来说不经常使用的程序或者 数据或者需要长期保存的信息。CPU需要使用这些信息时，必须要通过专门的设备（如磁盘，磁带控制器等）把信息成批的传送至内存来（或相反） 外存只与内存交换信息，外存要配置专门的驱动设备才能完成对它的访问功能,而不能被CPU直接访问。外存由顺序编址的 “块”所组成。 外存的容量大（海量存储器），但由于它多数是机－电装置所构成，所以工作速度较慢。 2、按存储介质分类： 磁芯存储器； 半导体存储器； 磁表面存储器 如磁带，磁盘，磁鼓，磁卡等； 光盘存储器（CD－ROM）； 磁光式存储器（用磁光材料）； * 只读型光盘（CD－ROM：Compact Disk－Read Only Memory） 3 按存储器性质分类： 随机存储器（RAM，Random Access Memory） 只读存储器（ROM，Read Only Memory） RAM随机存取存储器(Random Access memory) CPU能根据RAM的地址将数据随机地写入或读出。电源切断后，所存数据全部丢失。 (1)SRAM静态RAM(Static RAM) 静态RAM速度非常快，只要电源存在内容就不会自动消失 (2)DRAM动态RAM(Dynamic RAM) DRAM的内容在10(-3,-6)秒之后自动消失，因此必须周期性的在内容消失之前进行刷新(Refresh)。 2．ROM只读存储器(Read Only Memory) ROM存储器是将程序及数据固化在芯片中，数据只能读出，不能写入，也不会丢失，ROM中通常存储操作系统的程序(BIOS)或用户固化的程序。 按集成电路内部结构的不同，可分为下面三种： PROM可编程ROM(Prgramable ROM) 将设计的程序固化进去后，ROM内容不可更改。 EPROM可擦除、可编程ROM〔Erasable PROM) 可编程固化程序，且在程序固化后可通过紫外光照擦除，以便重新固化新数据 EEPROM电可擦除可编程ROM 可编程固化程序，并可利用电压来擦除芯片内容，以重新编程固化新数据。 ?1、存储容量：设地址线位数为p，数据线位数为q，则： 编址单元总数为－－2p 位容量总数为―― 2p*q 2、存取速度： 应用需要：存取速度快、存储容量大、价格/位低。但由于技术的或经济的方面原因，存储器的这些特性往往是相互矛盾、相互制约的。用一种存储器很难同时满足这些要求。 为了发挥各种不同类型存储器的长处，避开其弱点，应该把他们合理地组织起来，这就出现了存储系统层次结构的概念。 金字塔结构： 第二节 半导体存储器 半导体存储器的分类情况，其中： RAM属挥发性（易失性）（Volatile）存储器－电源切断后，信息消失。 ROM属非挥发性（非易失性）（Nonvolatile）存储器。 1、? 静态RAM（SRAM－Static RAM） （1）静态RAM的基本存储单元（Cells）。 （2）静态RAM芯片举例：6116－2K×8高速静态CMOS RAM存储器 （3）静态RAM组成的存储矩阵 1024*1存储器的模块结构： (1)存储矩阵 一个基本存储单元存放一位二进制信息，一块存储器芯片中的基本存储单元电路按字结构或位结构的方式排列成矩阵。 地址译码器 CPU读／写一个存储单元时，先将地址送到地址总线，高位地址经译码后产生片选信号 选中芯片，低位地址送到存储器，由地址译码器译码选中所需要的片内存储单元，最后在读／写信号控制下将存储单元内容读出或写入。 控制逻辑与三态数据缓冲器 存储器读／写操作由CPU控制，CPU送出的高