微机原理5：存储器系统课件.ppt

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1、半导体存储器及其接口第5章第5章半导体存储器及其接口教学重点芯片SRAM2114和DRAM4116芯片EPROM2764和EEPROM2817ASRAM、EPROM与CPU的连接与“组成原理”区别：侧重讲解存储设备与CPU的连接及工作时序问题；即面向应用。5.1半导体存储器概述微机的存储系统体系结构寄存器——位于CPU中主存——由半导体存储器(ROM/RAM)构成辅存——指磁盘、磁带、磁鼓、光盘等大容量存储器，采用磁、光原理工作，以外设的形式存在并被访问高速缓存(Cache)——由静态RAM芯片构成,容量不大，高速，平衡CPU和主存之间的速度差异。CPU（寄存

2、器）Cache（高速缓存）主存（内存）辅存（外存）从上往下看，存储容量递增，访问速度和单位存储价格递减，被系统访问的频度递减。存储系统体系结构整体上，获得接近Cache的访问速度和比实际内存更大的等效内存。虚拟存储Cache缓冲存储的目的是用接近Cache的速度访问更大容量的内存；虚拟内存存储的目的是扩大程序员眼中的主存容量；二者都是通过“模块调度”实现的；基于一个基本事实：如果一个存储单元被访问，则近期访问它相邻单元的几率也会很高-访问的局部性（LocalityofReference)原理；原因：程序和数据的连续存储。5.1.1半导体存储器的分类按制造工艺分

3、类双极型Bipolar（空穴和载流子）：TTL电路。速度快、集成度低、功耗大MOS型（一种载流子,沟道导电）：MOS电路Mental-Oxide-Semiconductor.速度慢、集成度高、功耗低按使用属性分类随机存取存储器RAM：可读可写、断电丢失只读存储器ROM：只读、断电不丢失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）非易失RAM（NVRAM）nonvolatile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）E

4、lectricallyErasable现最常用volatile读写存储器RAM类型构成速度集成度应用SRAM触发器快低小容量系统DRAM极间电容慢高大容量系统NVRAM带微型电池快低小容量非易失CMOS，用来记忆系统配置，时钟需要配置刷新电路，因为电容很容易泄露电荷，导致信息丢失内存条只读存储器ROM掩膜（masked）ROM：在出厂前由芯片厂家将程序写到ROM芯片中，不可更改；在硅片上选定的区域中对一个不透明的图形模板掩膜，继而下面的腐蚀或扩散将只影响选定的区域。OTP-ROM：允许一次编程（One-TimeProgrammable），此后不可更改，出厂时存

5、储信息全1EPROM：ErasablePROM，用紫外光擦除（UV-EPROM：Ultraviolet)，可重复编程；芯片顶部有圆形窗口。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，集成度更高，价格便宜，U盘，Flash-BIOS。5.1.2半导体存储器芯片的结构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

6、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、数据线根数有关：芯片存储容量＝存储单元数目×每单元存储位数＝2M×N(B)M：芯片的地址线根数N：芯片的数据线根数EPROM芯片2725612345678910111213141516171819202122232425262728VppA12A7A6A5A4A3A2A1A0D0D1D2GNDD3D4D5D6D7CEA10OEA11A9A8A13A14Vcc27256引脚图A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0CEOED

7、7D6D5D4D3D2D1D027256逻辑图VDDA8A9VPP-OEA10-CE/PGMDO7DO6DO5DO4DO3123456789101112242322212019181716151413A7A6A5A4A3A2A1A0DO0DO1DO2Vss2716EPROM123456789181716151413121110VccA7A8A9I/O1I/O2I/O3I/O4-WEA6A5A4A3A0A1A2-CSGND2114SRAM②地址译码电路:根据地址选中某单元译码器A5A4A3A2A1A06301存储单元64个单元单译码A2A1A0行译码710列译码

8、A3A4A501764个单元双译码6：