微型计算机中的存储器

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1、第4章微型计算机中的存储器4.1概述4.2内部存储器的组成4.3存储器的连接4.4外部存储器第4章微型机中的存储器教学重点半导体存储器的组成常用芯片使用介绍SRAM、EPROM与CPU的连接与扩展4.1概述存储器与运算器、控制器一起，构成了计算机的主机系统；在主机内部的存储器被称为主存，在主机外部的存储器被称为外存；外存中的信息要通过接口电路调到内存，CPU才能使用。CPUCACHE主存（内存）辅存（外存）4.1概述按存储介质，可将存储器分为半导体存储器和磁存储器；按存取方式，可分为随机存储器和顺序存储器；按读写功能，可分为读/写存

2、储器和只读存储器；按信息的可保存性，可分为易失性和永久性存储器。CPUCACHE主存（内存）辅存（外存）4.1概述存储器的主要性能指标：存储容量：存储容量=存储单元数×每个单元的二进制位数注意，这里的单元指具有同一地址的存储单位。速度：存储器的速度用取数时间和存储周期衡量；价格：常用每位的价格衡量，不仅包含存储元件本身的价格，还含有为该存储器操作服务的外围电路的价格；存储器的总价格正比于存储容量，反比于存储周期容量、速度、价格三个指标是相互制约的存储器的层次结构在CPU内部设置多个通用寄存器，用来存放中间数据；采用多存储模块交叉存取

3、，把主存分成多个模块，信息交叉存储；采用高速缓存，置于主存与CPU之间。CPUCACHE主存（内存）I/O控制辅存辅存辅存4.2内部存储器的组成1.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、功耗低按使用功能随机存取存储器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4.2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）掩膜式ROM一次性可编程ROM（PROM）紫外线擦除可编程RO

4、M（EPROM）电擦除可编程ROM（EEPROM）详细展开，注意对比读写存储器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，但只能按块（Block）擦除。2半导体存储器芯片的结构地址寄存地址译码存储体控

5、制电路AB数据缓冲读写电路DBRDWRCS①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读/写电路■包括读写放大器和数据缓冲器，是输入和输出通道。④片选和读写控制逻辑选中存储芯片，控制读写操作①存储体存储体是由大量的位存储单元按矩阵方式排列的组合体。每个位存储单元只能存储1位二进制信息。存储一个字节的容量被称为1个存储单元。每个存储单元被赋予一个惟一的编号，即该单元的地址。存储单元的容量与地址线位数有关：2n＝Nn：地址线位数N：存储单元的容量①存储体注意：存储器芯片的存储

6、容量与地址、数据线的位数有关：芯片的存储容量＝2n×m＝存储单元数×存储单元的位数n：芯片的地址线根数m：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A2A1A0710列译码A3A4A501764个单元单译码双译码单译码结构：也叫字结构，只用一个译码器，译码输出的字选择线直接选中地址所表示的存储单元；双译码结构：又称重合译码，用2个译码器分别译码，X向选中矩阵中行存储单元，Y向选中矩阵中列存储单元，只有XY相同时选中的存储单元才能进行读/写操作。双译码可简化芯片设计主要采用的译码结

7、构可减少译码器的输出线，简化译码器结构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读RD*或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WR*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3随机存取存储器静态RAMSRAM2114SRAM6264动态RAMDRAM4116DRAM2164用来暂时存放中间结果、数据以及断电后无需继续保留的信息静态RAMSRAM的基本存储单元是触发器电路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

8、结构”存储矩阵：外部电路较简单；功耗较大。SRAM芯片2114存储容量为1024×418个引脚：10根地址线A9～A04根数据线I/O4～I/O1片选CS*读写WE*123456789181716151413121110VccA7A8