《-6第六章存储器0412(第七稿)》-精选·课件.ppt

第6章存储器 第6章 存储器 主要内容： 6.1 概述 6.2 随机存储器 6.3 只读存储器 6.4 8086CPU的存储器扩展 6.5 存储器地址选择 6.6 CPU与存储器的连接 第一节存储器概述 6.1 概述 6.1.1 存储器概述 6.1.2 半导体存储器的分类 6.1.3 半导体存储器主要性能指标 6.1.4 存储器芯片的一般结构 6.1.1存储器概述 将两个或两个以上速度、容量和价格各不相同的存储器用硬件、软件或软硬件相结合的方法连接起来就构成存储系统。 系统的存储速度接近较快的存储器，容量接近较大的存储器。 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 存储器的分类 高速缓冲存储器 主存储器 辅助存储器 存储器的分类——内存、外存 内存——存放当前运行的程序和数据。 特点：快，容量小，随机存取，CPU可直接访问。 通常由半导体存储器构成 RAM、ROM 存储器的分类——内存、外存 外存——存放非当前使用的程序和数据。 特点：慢，容量大，顺序存取/块存取。需调入内存后CPU才能访问 通常由磁、光存储器构成，也可以由半导体存储器构成 磁盘、磁带、CD-ROM、DVD-ROM、固态盘 6.1.1存储器概述 除采用磁、光原理的辅存外，其它存储器主要都是采用半导体存储器。 本章介绍采用半导体存储器及其组成主存的方法。 由能够表示二进制数“0”和“1”的、具有记忆功能的一些半导体器件组成。如触发器、MOS管的栅极电容等。 能存放一位二进制数的物理器件称为一个存储元。 若干存储元构成一个存储单元。 6.1.2半导体存储器的分类 按制造工艺 双极型：速度快、集成度低、功耗大 MOS型：速度慢、集成度高、功耗低 按使用属性 随机存取存储器RAM：可读可写、断电丢失 只读存储器ROM：正常只读、断电不丢失 随机存储器RAM 只读存储器ROM 掩膜ROM：信息制作在芯片中，不可更改 PROM：允许一次编程，此后不可更改 EPROM：用紫外光擦除，擦除后可编程；并允许用户多次擦除和编程 EEPROM（E2PROM）：采用加电方法在线进行擦除和编程，也可多次擦写 Flash Memory（闪存）：能够快速擦写的EEPROM，但只能按块（Block）擦除 存储容量 存取时间和存取周期 存储器带宽—— 单位时间内存储器可读写的字节数 平均故障间隔时间（MTBF）—— 可靠性 功耗 备注：CPU读写存储器的时间必须大于存储芯片的额定存取时间 ① 存储体 存储器芯片的主要部分，用来存储信息 ② 地址译码电路 根据输入的地址编码来选中芯片内某个特定的存储单元 ③ 片选和读写控制逻辑 选中存储芯片，控制读写操作 ①存储体 每个存储单元具有一个唯一的地址，可存储1位(位片结构)或多位(字片结构)二进制数据 存储容量与地址、数据线个数有关： 芯片的存储容量 ＝2M×N＝存储单元数×存储单元的位数 M：芯片的地址线根数 N：芯片的数据线根数 ②地址译码电路 单译码结构 双译码结构 双译码可简化芯片设计 主要采用的译码结构 ②地址译码电路 ③片选和读写控制逻辑 片选端CS或CE 有效时，可以对该芯片进行读写操作 输出OE 控制读操作。有效时，芯片内数据输出 该控制端对应系统的读控制线 写WE 控制写操作。有效时，数据进入芯片中 该控制端对应系统的写控制线 第二节随机存储器 主要内容： SRAM与DRAM的主要特点 几种常用存储器芯片及其与系统的连接 6.2.1静态随机存储器 6.2.2动态随机存储器 SRAM的基本存储单元是触发器电路 存储单元由双稳电路构成，存储信息稳定 每个基本存储单元存储二进制数一位 许多个基本存储单元形成行列存储矩阵 SRAM一般采用“字结构”存储矩阵： 每个存储单元存放多位（4、8、16等） 每个存储单元具有一个地址 6.2.1静态存储器SRAM 特点： 用双稳态触发器存储信息。 速度快(5ns)，不需刷新，外围电路比较简单，但集成度低(存储容量小，约1Mbit/片)，功耗大。 对容量为M*N的SRAM芯片，其地址线数=㏒2M；数据线数=N。反之，若SRAM芯片的地址线数为K，则可以推断其单元数为2K个。 6.2.1静态存储器SRAM 基本存储电路单元（六管静态存储电路） 1.SRAM芯片2114 存储容量为1K×4 1024×4 18个引脚： 10根地址线A9～A0 4根数据线I/O4～I/O1 片选CS* 读写WE* SRAM 2114的读周期 SRAM 2114的读周期 TA读取时间 从读取命令发出到数据稳定出现的时间 给出地址到数据出现在外部总线上 TRC读取周期 两次读取存储器所允许的最小时间间隔 有