微机原理与接口技术第3章

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1、第三章存储器教学重点半导体存储器的组成芯片SRAM6264芯片EPROM2764SRAM、EPROM与CPU的连接§3.1概述一、存储器的基本概念现代计算机将编好的程序和需要处理的数据事先存放在存储器中，这样计算机可以脱离人的干预而自动运行。在计算机系统中，输入设备在CPU的控制下将程序和数据送入存储器，CPU从存储器中提取程序，按程序的指令控制计算机的运行，对存储器中的数据进行相应的处理，最后输出设备在CPU的控制下将存储器中的结果送出打印显示。二、存储器的性能指标1、存储容量存储容量就是存储器所能容纳的二进制信息的数量。如果计算机的存储器由多块存储器芯片

2、组成，则存储容量即为各芯片存储容量之和。存储容量的常用单位还有字节（Byte），千字节（KB）、兆字节（MB）、和吉字节（GB）。1KB=210B=1024B1MB=1024KB=1048576B=220B1GB=1024MB=1048576KB=1073741824B=230B2、存取速度存储器的速度常用读/写时间、读写/周期和存取速度等指标来衡量。读/写时间是指从存储器接到读（或写）的命令到完成读（或写）操作所用的时间，也称为存储器存取时间，用TA表示。目前大多数计算机在TA在纳秒（ns）到几十纳秒数量级。读/写周期是指存储器完成一次完整的存取操作所需的

3、时间，即存储器进行两次独立的操作（读或写）所需的时间间隔，也称存储周期，用TM表示。通常TM比TA稍大，原因是存储器在进行读写操作之间需要稳定时间，而有些存储器需要刷新时间。存取速度是指每秒从存储器读写信息的数量，用BM表示，设W为存储器传送的数据宽度（位或字节），则BM=W/TA，单位为位/秒或字节/秒。2、存取速度（续）三、存储器的分类存储器主存储器外存储器1、主存储器，简称主存，（也叫内存），可以被CPU直接访问，以较快的速度进行读写操作，主要用来存放计算机当前运行所需的程序和数据。2、外存储器，简称外存，（也叫辅存），其工作速度较低，不能直接与CPU

4、进行数据交换，只有先将程序和数据送入内存，才能被CPU处理。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CPUCACHE主存（内存）辅存（外存）§3.2半导体存储器的工作原理一、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、断电不丢失详细分类，请看图示图半导体存储器的分类半导体存储器只读存储器（ROM）随机存取存储器（RAM）静态RAM（SRAM）动态RAM（DRAM）集成RA

5、M掩膜式ROM一次性可编程ROM（PROM）紫外线擦除可编程ROM（EPROM）电擦除可编程ROM（EEPROM）详细展开，注意对比1、读写存储器RAM组成单元速度集成度应用SRAM触发器快低小容量系统DRAM极间电容慢高大容量系统集成RAM带刷新电路较快高大容量2、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FlashMemory（闪存）：能够快速擦写的EEPROM，但只能按

6、块（Block）擦除二、半导体存储器的组成地址寄存地址译码存储体控制电路AB数据寄存读写电路DBOEWECS①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（存储矩阵）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：芯片的数据线根数示例②地址译码电路译码器A5A4A3A2A1A06301存储单元64个单元行译码

7、A2A1A0710列译码A3A4A501764个单元单译码双译码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三、半导体存储器的读写操作在CPU向存储器发出读操作命令时，主存储器顺序完成以下操作：（1）由CPU控制将相应存储单元的地址码送地址寄存器中；（2）地址译码器将地址寄存器中的地址码译成相应行、列信号，标定所访问的存储单元；（3）在C

8、PU的统一控制下，由控制电路将读命令转换成读写电路的