微机原理与接口技术-存储器

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1、第一节微型计算机存储器一、存储器的分类微型计算机中常用的存储器，按用途和工作方式不同，可分为主存储器和辅助存储器两大类。主存储器与CPU一起构成微型计算机的主机，在微型机内部它能直接与CPU交换数据，又称为内部存储器；辅助存储器一般放在主机外部，不能直接与CPU交换数据，故又称为外部存储器。第四章半导体存储器存储器按物理介质不同，可分为磁表面存储器、光盘存储器和半导体存储器三大类二、微型计算机存储器系统它主要由主存储器、高速缓冲存储器、辅助存储器以及管理这些存储器的硬件和软件组成。主存储器通常安装在主机系统板上，也称为内部存储器。主存储器直接和CPU交换信息，存放当前正在运行中的

2、程序和数据。微型计算机主存储器由半导体存储器RAM和ROM组成，目前装机容量一般在64MB～256MB。辅助存储器又称外存储器，其特点是容量大、造价低，多用于存放当前不直接参与运行的程序和数据及系统程序。外存储器主要有两种：一种是磁表面存储器，包括软盘和硬盘；另一种是光盘存储器。高速缓冲存储器是介于CPU和主存储器之间的一个容量小、但速度接近于CPU的存储器，一般装在CPU内部。目前，高档微机中己配置高速缓冲存储器。在高档微机中，由于主存空间容量有限，为了扩大CPU处理当前事务的能力，均采用虚拟存储技术。虚拟存储技术是在主存和辅存之间，增加部分硬件和软件支持，使主存和辅存形成一个

3、整体，外存可以看是内存的一部分，经常进行内存与外存的成批的数据交换。这种概念的存储器称为虚拟存储器。这样，主存、高速缓存和辅存在一定的软件和硬件支持下，形成一个完整的存储器体系，既具有高速缓存接近CPU的速度，又具有大的容量，满足用户对速度和容量的需要。三、存储器的主要技术指标1．存储容量存储容量是存储器所容纳的二进制位的总容量，或存储器所包含的存储单元的总位数。存储容量=存储单元数*存储单位的位数2．存储周期3．存储器的可靠性4．性能／价格比第二节半导体存储器微型计算机机中主存储器由半导体存储器芯片组成。半导体存储器分双极型和单极型MOS电路两类。半导体存储器具有体积小、功耗低

4、、价格便宜等优点。半导体存储器根据其基本功能的不同分为只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM）。RAM又依存储单元电路的构成原理及是否需要刷新分为静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)。一、随机存储器RAMRAM是一种既能写入又能读出的存储器。RAM只能在电源电压正常时工作，一旦断电，RAM内的信息便完全丢失。1、SRAM（静态RAM）SRAM的基本存储电路是利用双稳态电路的某一种稳定状态表示二进制信息的。双稳态电路是一种平衡的电路结构，不管处于什么状态，只要不给它加入新的触发，不断电，它的这个稳定状态就将保持下去。SRAM在结构上比较复杂，集成度低。由于RAM的基

5、本存储单元是双稳态触发器，每一个单元存放1位二进制信息，故所存信息不需要进行刷新。但SRAM的存取速度很快，多用于要求高速存取的场合，例如高速缓冲存储器。静态RAM的存储单元数=2nn是地址线的位数常用的静态RAM（1）静态RAM6116A0～A10——11位地址线，可寻址2k字节；D0～D7——8位双向数据线；——片选信号；-----输出允许信号；-----写允许信号；VCC——电源（＋5V）；GND地。（2）静态RAM6264A12～A0——13位地址线，可寻址8k字节；D7～D0——8位双向数据线；——片选信号；CE2——片选信号；----数据输出允许信号；——写允许信号；

6、VCC——电源（＋5V）；2、动态存储器DRAMDRAM是一种以电荷形式来存储信息的半导体存储器。DRAM需要动态刷新。动态RAM的存储单元数=22nn是地址线的位数引脚说明如下：AO～An多路开关地址输入,例如，1MBDRAM时为AO～A9。Din／Dout（或I／O）数据输入／输出脚。行地址选通控制脚。列地址选通控制脚。写入允许。输入允许。2164A动态RAM芯片2164A动态RAM芯片图Intel2164A结构框图图Intel2164A结构框图DRAM的使用方法如图5－6所示。当CPU对存储器进行读写时，首先在地址总线上给出地址信号，然后发出相应的读写控制信号，最后在数据总

7、线上进行数据操作。二、只读存储器ROMROM是一种只能读出而不能写入的存储器，通常用来存放那些固定不变、不需要修改的程序。例如IBMPC中的BIOS（基本输入输出系统），Basic解释程序等。ROM必须在电源电压正常时才能工作，但断电之后，其中存放的信息并不丢失，一旦通电，它又能正常工作，提供信息。1、掩膜ROM（MROM）固定掩膜ROM的芯片在制做掩膜板的同时，将所存的信息编排在内；一旦掩膜做好，其存储的信息就固定了。2、可编程的只读存储器（PROM）PROM是一种可编程只读存