存储器及其接口.ppt

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1、第5章存储器及其接口5.1存储器的概念、分类和要素5.2内存储器5.3IBM-PC/XT中的存储器、扩展存储器及其管理5.4外存储器5.5CPU与存储器的连接5.1存储器的概念、分类和要素5.1.1简介5.1.2半导体存储器的分类5.1.3选择存储器件的考虑因素5.1.1简介内存外存存储层次结构速度慢容量大速度快容量小“金字塔”形存储系统层次结构CPU寄存器高速缓存（Cache）主存储器辅助存储器5.1.2半导体存储器的分类按使用元件分类从应用角度分类1．按使用元件分类（1）双极型由TTL（Transistor-

2、TransistorLogic）晶体管逻辑电路构成。存储器工作速度快，与CPU处在同一量级集成度低、功耗大、价格偏高（2）单极型（MOS型）用来制作多种半导体存储器件，如静态RAM、动态RAM、EPROM、E2PROM、FlashMemory等。集成度高、功耗低、价格便宜速度较双极型器件慢2．从应用角度分类半导体存储器随机存取存储器（RAM）只读存储器（ROM）静态RAM（SRAM）动态RAM（DRAM）掩膜式ROM可编程ROM（PROM）可擦除PROM（EPROM）电可擦除PROM（E2PROM）闪速存储器(F

3、lashMemory)说明（1）随机存取存储器RAM信息可以随时写入或读出关闭电源后所存信息将全部丢失静态RAM采用双稳电路存储信息，而动态RAM是以电容上的电荷存储信息。静态RAM速度更快，而动态RAM的集成度更高、功耗和价格更低，动态RAM必须定时刷新。（2）只读存储器ROMROM是一种在工作过程中只能读不能写的非易失性存储器掉电后所存信息不会丢失5.1.3选择存储器件的考虑因素易失性存储容量功耗存取速度性能/价格比可靠性集成度返回5.2内存储器5.2.1随机读写存储器（RAM）5.2.2只读存储器（ROM）

4、5.2.1随机读写存储器（RAM）RAM的基本结构及组成静态RAM（SRAM）动态RAM（DRAM）新型RAM技术及芯片1.RAM的基本结构及组成存储矩阵（存储体）地址译码器读/写驱动电路三态数据缓冲器控制电路RAM的组成1．存储体存储芯片的主体，它由若干个存储单元组成。一个存储单元为一个字节，存放8位二进制信息。每个存储单元有一个地址（称为存储单元地址）存储体总是按照二维矩阵的形式来排列存储元电路。体内基本存储元的排列结构通常有两种。一种是“多字一位”结构（简称位结构），其容量表示成N字×1位。例如，1K×1位

5、，4K×1位。另一种排列是“多字多位”结构（简称字结构），其容量表示为：N字×4位/字或N字×8位/字。如静态RAM的6116为2K×8，6264为8K×8等。2．地址译码器接收来自CPU的N位地址，经译码后产生地址选择信号3.读/写驱动电路包括读出放大和写入电路。4．三态数据缓冲器用于暂时存放来自CPU的写入数据或从存储体内读出的数据。5．控制电路接收片选信号及来自CPU的读/写控制信号，形成芯片内部控制信号RAM的结构框图随机存储器的基本结构框图地址译码器存储矩阵读写驱动电路三态数据缓冲器控制电路地址线控制

6、线数据线………2.静态RAMSRAM的基本存储电路SRAM芯片的应用T1、T2为工作管，T3、T4是负载管，T5、T6、T7、T8是控制管。该电路有两种稳定状态：T1截止，T2导通为状态“1”；T2截止，T1导通为状态“0”。NMOS的基本存储电路行选线X列选线YT8BT7AT6T5T2T1T4T3VCCI/OI/ONMOS的基本存储电路CMOS的基本存储电路AB行选线X列选线YI/O6管CMOS静态存储电路图I/OD位线D位线T1T2T4T3VCCT5T6T7T86管存储电路T1、T2、T5、T6为N沟道增强型

7、管；T3、T4为P沟道增强型管。该电路有两种稳定状态：T1截止、T2导通、T4截止为状态“1”；T1导通、T2断开、T3截止为状态“0”。SRAM芯片应用常用的SRAM芯片有2114（1K×4）、2142（1K×4）、6116（2K×8）、6232（4K×8）、6264（8K×8）、和62256（32K×8）等。GND1182114910A6A5A4A3A0A1A2CSVCCA7A8A9D0D1D2D3WE符号名称功能A0～A9地址线接相应地址总线，用于对某存储单元寻址D0～D3双向数据线用于数据的写入和读出片选

8、线低电平时，选中该芯片写允许线=0,=0时写入数据VCC电源线+5V（1）Intel2114引脚及其符号功能说明SRAM芯片应用（2）6116引脚及其符号功能说明6116工作方式D0~D7010读输出00×写输入1××隔离高阻3.动态RAMDRAM的基本存储电路DRAM芯片的应用DRAM的基本存储电路电容CD有电荷表示“1”，无电荷表示“0”。若地址经译码后选中行选线X及