第05章 存储器ppt课件.ppt

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1、第五章存储器存储器的类型随机存储器RAM只读存储器ROM存储器的设计、地址分配学习目标1、存储器的类型:随机存储器RAM;只读存储器ROM2、存储器的设计、地址分配3、外设的地址分配4、给定接线图写出存储器地址，给定地址要求画出接线图。重点内容1、存储器的类型2、存储系统的设计5-1存储器分类硬盘：IDE、SCSI、ATA光盘：CD-ROMFLASH：U盘SRAMDRAMPROMEPROMEEPROMRAMROM外部存储器内部存储器（半导体存储器）存储器(1)存储器组织•一个基本存储电路只能存储一个二进制位。•存储器有不同的数据线宽

2、度：1位数据线，如：811816K*1（DRAM）4位数据线，如：21141K*4（SRAM）8位数据线，如：61162K*8（SRAM）。•每8位作为一个存储体。16位数据总线需2个存储体，32位数据线需4个存储体。(2)外围电路以地址号来选择不同的存储单元。电路中要有地址译码器、I/O电路、片选控制端CS、输出缓冲器等外围电路5-2随机存取存储器RAM一、静态随机存取存储器（SRAM）1、静态RAM的构成①单元电路：6个MOS管组成双稳态触发器，存储一位二进制数“0”或“1”。只要不掉电，“0”或“1”状态一直保持，除非重新写入

3、新数据。不需要刷新，集成度低，成本高。Q1、Q2组成一个触发器Q3、Q4作为负载电阻Q5、Q6作为控制门写入时：由I/O线输入:若I/O=1，使Q2导通，Q1截止，A=1，B=0。读出时：A、B点信号由Q5、Q6送出到I/O线上。若A=1，B=0，则I/O=1。②存储矩阵：存储器以存储单元为基本单位构成矩阵。存储单元的数据线有1位、4位、8位，可以同时写入/读出1位、4位、8位二进制数。③地址译码器：不同存储单元通过不同地址码来区别。地址译码器包括行译码与列译码。④三态数据缓冲器与控制逻辑所有存储单元的数据线对应并联形成存储器的内部

4、数据总线，可有1位、4位、8位。内部数据总线通过三态数据缓冲器与外部数据总线连接。数据缓冲器受片选信号控制，当片选信号无效时，缓冲器关闭，外部数据总线与片内总线之间处于高阻状态，数据无法写入或读出。数据写入操作需要在写信号有效时完成，数据读出操作需要在读信号有效时完成。2、静态RAM的例子：6264数据总线：D7~D0，存储单元为字节结构。地址总线：A12~A0，共8k个单元。总容量为8k×8OE：输出使能，接RDWE：写入使能，接WRCS2、CS1：片选1、动态RAM的构成依靠电容存储电荷来决定存储信息是“0”还是“1”。由于电容

5、漏电，需要定时重写数据，称为刷新操作，故外围电路复杂。集成度高，功耗低，价格低。二、动态随机存取存储器（DRAM）动态基本存储电路数据以电荷形式存于电容器上，三极管作为开关。1）写入时，行选择线为1，Q导通，C充电；2）读出时，行选择线为1，电容C上电荷通过Q送到数据线上，经放大，送出；3）需刷新在读写操作时，片选信号必须都有效。读操作：在片选信号与OE都有效时，由地址码所选中存储单元的内容出现在外部数据总线上。写操作：在片选信号与WE信号都有效时，外部数总线上的内容送到由地址码所选中存储单元，通常在WE负脉冲的上升沿存入单元中。三

6、、存储器的工作时序5-3只读存储器ROM一、掩膜型ROM掩膜型ROM中的信息是芯片生产厂家根据用户给定的数据对芯片图形掩膜进行光刻确定的，出厂后数据不能更改。MOS型ROM速度慢，功耗小，而双极型ROM速度快，功耗大。费用主要决定于掩膜的费用，单个芯片的成本很小，因此适宜于大批量生产。二、可编程ROM（PROM）PROM中的信息在出厂后允许更改一次，可由用户决定。PROM由二极管矩阵组成，用可熔金属丝连接存储单元发射极。金属丝熔断为“0”，连接状态为“1”，出厂时都是连着的。编程时，用大电流把金属丝熔断，从而把“1”改为“0”。一旦

7、烧断，金属丝不能恢复，故只能编程一次。三、可擦除可编程ROM（EPROM）1、EPROM工作原理出厂时所有数据都是“1”状态。用高电压、大电流可把“1”状态改写为“0”状态，称之为“编程”操作。通过紫外线照射，可把数据“0”恢复为“1”状态，称之为“擦除”。可以进行多次“编程”、“擦除”操作。2、EPROM的例子：2764数据总线：D7~D0，存储单元为字节结构。地址总线：A12~A0，共8k个单元。总容量为8k×8OE：输出使能，接RDPGM：编程脉冲CS：片选四、电可擦除可编程ROM（EEPROM）片内集成升压电路，外部只需+5

8、V电源；在系统在线读写；寿命达10万次；三种操作读出：编程（写入）：字节写入/页写方式擦除：整片单元都写为FF四、电可擦除可编程ROM（EEPROM）并行接口串行接口：I2C；SPI闪存（FlashMemory）集成度很高，采用单管单