第5章半导体存储器1.ppt

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1、本章重点介绍了常用的几种典型存储器芯片及其与CPU之间的连接与扩展问题。具体内容如下：1、半导体存储器的分类2、随机读写存储器3、只读存储器4、存储器与CPU的连接教学内容第5章存储器存储器是计算机的重要部件，有记忆功能，用来存放指令代码和操作数。内存（主存)--主机内部由半导体器件构成辅助存储器--位于主机外部用接口与主机连接高速缓冲存储器--主存和微处理器之间随机存储器（RAM）只读存储器（ROM）半存导储体器静态RAM（SRAM）动态RAM（DRAM/iRAM）掩膜式ROM（MROM）可编程ROM（PROM）可擦除PROM（EP

2、ROM）电可擦除PROM（EEPROM）5.1半导体存储器基础一、半导体存储器的分类1.容量存储器芯片的容量是以存储1位（bit）二进制数为单位的，因此存储器的容量即指每个存储器芯片所能存储的二进制数的位数。存储器容量=存储单元数x位数例：1Kx8bit虽然微型计算机的字长已经达到16位、32位甚至64位，但其内存仍以一个字节为一个单元，不过在这种微型计算机中，一次可同时对2、4、8个单元进行访问。二、半导体存储器的技术指标2.存取速度存储器芯片的存取速度是用存取时间来衡量的。它是指从CPU给出有效的存储器地址信息到完成有效数据存取所

3、需要的时间。存取时间越短，则速度越快。超高速存储器的存取时间已小于20ns，中速存储器在100~200ns之间，低速存储器的存取时间在300ns以上。3.可靠性4.功耗5.集成度三、半导体存储器的基本结构图1半导体存储器组成框图1．存储体每个基本存储电路存放一位二进制信息，这些存储电路有规则地组织起来，构成了存储体(存储矩阵)。不同存取方式的芯片，采用的基本存储电路也不相同。为了便于信息的存取，给同一存储体内的每个存储单元赋予一个惟一的编号，该编号就是存储单元的地址。这样，对于容量为2n个存储单元的存储体，需要n条地址线对其编址。若每

4、个单元存放M位信息，则需要M条数据线传送数据，芯片的存储容量就可以表示为2nM位。2．外围电路外围电路主要包括地址译码电路和由三态数据缓冲器、控制逻辑两部分组成的读/写控制电路1)地址译码电路存储芯片中的地址译码电路对CPU从地址总线发来的n位地址信号进行译码，经译码产生的选择信号可以惟一地选中片内某一存储单元，在读/写控制电路的控制下可对该单元进行读/写操作。2)读/写控制电路读/写控制电路，接收CPU发来的相关控制信号。三态数据缓冲器是数据输入/输出的通道，数据传输的方向取决于控制逻辑对三态门的控制。CPU发往存储芯片的控制信号

5、主要有读/写信号(R/W)、片选信号(CS)等。3．地址译码方式芯片内部的地址译码主要有两种方式，即单译码方式和双译码方式。单译码方式适用于小容量的存储芯片，对于容量较大的存储器芯片则应采用双译码方式。1)单译码方式单译码方式，只用一个译码电路对所有地址信息进行译码。译码输出的选择线直接选中对应的单元。一根译码输出选择线对应一个存储单元，故在存储容量较大、存储单元较多的情况下。图单译码方式简单的16字4位的存储芯片为例。将所有基本存储电路排成16行4列。每一行对应一个字，每一列对应其中的一位。每一行的选择线和每一列的数据线是公共的

6、。图中，A0A34根地址线经译码输出16根选择线，用于选择16个单元。例如，当A3A2A1A0=0000，而片选信号为CS=0，WR=1时，将0号单元中的信息读出。2)双译码方式双译码方式，把n位地址线分成两部分，行选择线X和列选择线Y，分别进行译码。每一根X线选中存储矩阵中位于同一行的所有单元，每一根Y线选中存储矩阵中位于同一列的所有单元，当某一单元的X线和Y线同时有效时，相应的存储单元被选中。当A4A3A2A1A0=00000，A9A8A7A6A5=00000时，第0号单元被选中。通过数据线I/O实现数据的输入或输出。若采用单译

7、码方式，将有1024根译码输出线。5.2只读存储器（ROM）只读存储器具有掉电后信息不丢失特点（非易失性），又称为固定存储器和永久性存储器。用来存储程序。MROM掩膜型只读存储器生产成本低，数据由厂家一次性写入，不能修改。PROM可编程只读存储器MOS管串有一段“熔丝”构成，芯片出厂时所有“熔丝”均处于连通状态（“1”态），用户借助专用编程器一次性写入，若写入数据“0”位，则“熔丝”断开，不可恢复。EPROM可擦除可编程只读存储器用户借助仿真器，选择适当的写入电压，将程序写入EPROM，擦除时利用紫外线照射。擦净后，读出的状态为“FF

8、H”,可重复写入上万次。EPROM存储电路EPROM芯片型号有：2716(2K×8)2732(4K×8)2764(8K×8)7128(16K×8)等,可与相同容量的SRAM引脚兼容。2764A功能框图EEPROM(