微型计算机原理及应用.ppt

《微型计算机原理及应用.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第6章:存储器6.1概述6.2随机存取存储器RAM6.3只读存储器ROM6.4高速缓存存储器Cache6.5存储器系统与CPU系统连接实例6.6几种新型的半导体、存储器第6章:存储器6.1概述6.1.1存储器的分类按信息存储方式，半导体存储器可分为随机存取存储器RAM和只读存储器ROM。1）随机存取存储器RAM——计算机在运行期间，这种存储器中的信息可随时读出或写入。2）只读存储器ROM——机器运行期间其信息只能读出不能写入。根据信息写入的方式，常用的ROM类型有：掩膜式ROM、可编程ROM、可擦除PROM

2、、电可擦除PROM、快速整体电擦除双极型RAM随机存取存储器　　　静态RAM（RAM）MOS型RAM半导体　　　　　　　　　　　　　　　动态RAM存储体　　　　　掩膜式ROM可编程（PROM）只读存储器紫外线可擦除PROM（EPROM）（ROM）电可擦除PROM（E2PROM）闪速存储器FLASHMEMORY图6-1半导体存储器的分类6.1.2半导体存储器的性能指标1、存储容量2、存取速度内存储器的存取速度一般用最大存取时间或存取周期来描述。3、功耗半导体存储器的功耗包括“维持功耗”和“操作功耗”。4、可靠

3、性可靠性一般是指存储器抗外界电磁场、温度等因素变化干扰的能力。5、价格6.2随机存取存储器RAM包括静态RAM和动态RAM6.2.1半导体存储器一般结构及组成图6-2随机存储器结构示意框图1、存储矩阵基本电路——能够寄存二进制信息的电路存储体——基本电路的集合体2、地址译码器（1）单译码方式图6-3单译码方式的存储器结构示意图（2）双译码方式图6-4双译码方式的存储器结构示意图3、存储器控制电路读写控制信号有以下几种表示方法：1）OD(OutputDisable)输出禁止引线端。高2）OE(OutputDi

4、sable)输出开放引线端。3）R/W（Read/Write）读/写控制引线端。4）WE写开放引线端，低电平有效时，数据总线上的数据被写入被寻址的单元。4、三态双向缓冲器6.2.2静态RAM1、静态基本存储单元电路（1）NMOS静态基本存储电路1）NMOS静态基本存储电路的组成图6-5NMOS静态基本存储电路2）NMOS静态基本存储电路的工作过程①静止状态②读出操作③写入操作（2）CMOS静态基本存储电路1）CMOS静态基本存储电路的组成2）CMOS静态基本存储电路工作过程图6-6COMS基本存储电路2、静

5、态RAM的电路结构图6-7静态RAM芯片的结构示意图3、静态RAM芯片举例工作方式读LHL写LLH为选通HXX表6-16116的控制方式功能表图6-8HM6116的引脚排列及逻辑符号6.2.3动态RAM1、动态基本存储电路（1）动态基本存储电路的基本组成行选线列选线Q1Q2C1C2图6-9动态基本存储电路（2）动态基本存储电路的操作过程2、动态存储器芯片举例图6-102164引脚排列、内部结构3、动态存储器的刷新方式CPU利用刷新周期进行刷新操作，刷新周期往往与读/写周期相等。根据刷新周期时间的不同，通常有

6、三种刷新方式：（1）定时集中刷新方式（2）非同步的刷新方式（3）同步刷新方式4、同步刷新方式实例6.2.4RAM存储容量的扩展方法1、位扩展方式2、字扩展方式图6-11位扩展方式连接方式3、字位扩展方式图6-12字扩充连接方式6.2.5RAM存储器与CPU的连接图6-13用2114芯片组组成4096×8存储器1、数据总线的连接2、地址总线的连接3、控制总线的连接MEMWWRM/IOMEMRRD＆＆图6-14存储器读/写控制逻辑6.3只读存储器ROM6.3.1只读存储器的结构图6-15ROM的结构框图图6-1

7、616×1位的阵列6.3.2只读存储器的分类只读存储器ROM常分为下列三种：1、掩膜式ROM2、现场编程ROM3、可改写的PROM6.3.3PROM基本存储电路图6-17熔丝式PROM基本存储电路6.3.4典型PROM芯片表6-182764引脚与其他型号对应关系图6-192864A引脚6.4高速缓存存储器Cache6.4.1Cache存储器原理1、原理2、Cache的命中率6.4.2Cache存储器组织1、地址映像图6-20Cache的基本结构（1）直接映像图6-21直接映像的Cache组织（2）全相联映像

8、图6-22全相联映像的Cache组织（3）组相联映像图6-23组相联映像的Cache组织2、替换算法(1)先进先出算法（FIFO）(2)近期最少使用算法（LRU）(3)随机替换法（RAND)6.5存储器系统与CPU系统连接实例6.5.1EPROM、RAM子系统与CPU主系统的连接图6-24EPROM、RAM组成的8位存储器子系统6.5.28086CPU的最小模式与静态RAM的连接图6-25最小模式连接的静态RAM