微机原理及接口技术第06章 存储器 ppt课件.ppt

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1、第6章存储器6.1半导体存储器的性能特点和分类6.2随机存取存储器6.3只读存储器6.4半导体存储器接口技术6.5高速缓冲存储器6.6虚拟存储器6.1半导体存储器的性能特点和分类6.1.1.半导体存储器的分类6.1.2半导体存储器的主要性能指标6.1.3半导体存储芯片的组成返回6.1.1.半导体存储器的分类按制造工艺分类按存取方式分类1．按制造工艺分类（1）双极（Bipolar）型由TTL（Transistor-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）金属氧化

2、物半导体型（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．按存取方式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）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

3、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返回6.1.2半导体存储器的主要性能指标存储容量存取速度功耗可靠性性能/价格比主要性能指标存储容量：存储器所能记忆信息的多少即存储器所包含记忆单元的总位数称为存储容量。存取速度从CPU给出有效的存储地址到存储器给出有效数据所需的时间功耗功耗反映了存储器耗电的多少，同时也相应地反映了发热程度（温度会限制集成度的提高）。可靠性以平均无故障时间（MTBF）来衡量。平均无故障时间

4、可以理解为两次故障之间的平均时间间隔。性能/价格比衡量存储器的经济性能，它是存储容量、存取速度、可靠性、价格等的一个综合指标返回6.1.3半导体存储芯片的组成存储体地址译码器控制逻辑电路数据缓冲器半导体存储芯片的组成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，4K×1位。另一种排列是“多字多

5、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2n个地址选择信号3．控制逻辑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4．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。R/WCSm102n－110n位地址地址译码器存储矩阵控制逻辑数据缓冲器m位数据存储芯片组成示意图返回6.2随机存取存储器6.2.1静态RAM6.2.2动态RAM6.2.3PC机内存条返回6.2.1静态

6、RAMSRAM的基本存储电路SRAM的读写过程典型SRAM芯片T3、T4是负载管，T1、T2为工作管，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”。X地址选择Y地址选择T8BT7AT6T5T2T1T4T3VCC所有存储元共用此电路图6-3静态RAM的基本存储电路I/OI/O1．SRAM的基本存储电路A6OEA7A11CEY63Y1Y0X0X1X63A0A1A5DBi（0，1）（0，0）地址输入缓冲器X地址译码器控制电路Y地址译码器地址输入缓冲器双向三态缓冲器I/O电路（

7、0，63）（1，63）（63，63）（63，1）（63，0）（1，1）（1，0）WE2．SRAM的读写过程3．典型SRAM芯片常用的SRAM芯片有2114（1K×4）、2142（1K×4）、6116（2K×8）、6232（4K×8）、6264（8K×8）、和62256（32K×8）等。符号名称功能说明A0~A9地址线接相应地址总线，用来对某存储单元寻址I/O1~I/O4双向数据线用于数据的写入和读出片选线低电平时，选中该芯片写允许线VCC电源线＋5V=0时写入数据；=0，表6-1Intel2114芯片引脚功能说明WECS&&11输入数据控制

8、630列I/O电路列选A0SA3SI/O4I/O3I/O2I/O1A4A9630GNDVCC行选存储单元64行×64列2114SRAM结构框图及引脚GND1182114910A6