微机原理课件 西电 第20次课 .ppt

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1、6.1存储器的分类、特点和性能指标6.2半导体存储器（RAM和ROM）6.3存储器芯片的扩展及其与系统总线的连接6.4存储器系统设计第6章存储器系统6.1存储器的分类、特点和性能指标一、存储器分类二、存储器的性能指标二、存储器的性能指标存储容量存储器容量是指存储器可以容纳的二进制信息总量，即存储信息的总位（Bit）数。存储容量=字数×字长。存储容量=芯片的地址单元数×数据线位数例如：存储器芯片6116，地址线有11根，数据线有8根则该芯片的位容量是：位容量=211×8=2048×8=16384位6.1存储器的分类、特点和性能指标

2、存储器通常是以字节为单位编址的，一个字节有8位，所以常用字节容量表示存储器容量，例如上面讲的6116芯片的容量为2KB，记作2K×8，其中：1KB=1024B(Byte)=1024×8=8192位存储器容量越大，则存储的信息越多。6.1存储器的分类、特点和性能指标存储器的速度直接影响计算机的速度。存取速度可用存取时间和存储周期这两个时间参数来衡量。存取时间是指CPU发出有效存储器地址从而启动一次存储器读写操作，到该读写操作完成所经历的时间，这个时间越小，则存取速度越快。存储周期是连续启动两次独立的存储器操作所需要的最小时间间隔，

3、这个时间一般略大于存取时间。存取速度（最大存取时间）6.1存储器的分类、特点和性能指标可靠性存储器的可靠性用MTBF(MeanTimeBetweenFailures)平均故障间隔时间来衡量，MTBF越长，可靠性越高。性能/价格比这是一个综合性指标，性能主要包括上述三项指标—存储容量、存储速度和可靠性。对不同用途的存储器有不同的要求。例如，有的存储器要求存储容量，则就以存储容量为主；有的存储器如高速缓冲器，则以存储速度为主。体积、重量、功耗等6.1存储器的分类、特点和性能指标主要用来存放当前运行的程序、各种输入输出数据、中间运算结

4、果、堆栈等；其内容既可随时读出，也可随时写入和修改；掉电后内容会全部丢失；静态RAM是靠双稳态触发器来记忆信息；动态RAM是靠MOS电路中的栅极电容来记忆信息。一、随机(读写)存储器(RAM)6.2半导体存储器（RAM和ROM）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”。当行线X和列线Y都为高电平时，T5、T6、T7、T8均导通，表示该单元被选中，可以对其进行读写操作。1、静态RAM（SRAM）写入时，被写入的信息从

5、I/O线和I/O线输入。如写1时，使I/O线为高电平，I/O线为低电平，经T7、T5与T8、T6分别加至A端和B端，使T1截止而T2导通，于是A端为高电平，触发器为存1的稳态；反之亦然。16×1的存储器A3A2A1A0＝0000，则A1A0经行地址译码使0#行线高电平，A3A2经列地址译码使0#列线高电平，于是0#基本存储电路被选中。若CS为低电平，此芯片被选中，这时要判断WE（高为写，低为读）；CS为高电平，则三态门1、2、3均断开，此芯片不工作。SRAM工作原理静态RAM存储器芯片Intel21141k*46.2半导体存储器

6、（RAM和ROM）•A0-A9：10根地址信号输入引脚。•WE：读／写控制信号输入引脚，当WE为低电平时，使输入三态门导通，信息由数据总线通过输入数据控制电路写入被选中的存储单元；反之从所选中的存储单元读出信息送到数据总线。•I/O1~I/O4：4根数据输入／输出信号引脚，•CS：低电平有效，通常接地址译码器的输出端。•+5V：电源。•GND：地。6.2半导体存储器（RAM和ROM）6264（SRAM）的引脚存储容量：213×8Bit8KBCS1，CS2同时有效时，该芯片被选中OE有效时（低电平），CPU才能从芯片读取数据，此时

7、WE必须为高电平WE有效时，允许数据写入，OE可以任意6.2半导体存储器（RAM和ROM）WECS1CS2OED0-D7001×写入1010读出×00×高阻×11××10×DRAM的基本单元动态RAM是以MOS管栅极电容是否充有电荷来存储信息的。它由T管和寄生电容C组成。由于只用一个管子，所以功耗很低，可以做得集成度很高，而且价格便宜。2、动态RAM(DRAM)6.2半导体存储器（RAM和ROM）①读操作时，T管导通，存储在C上的信息通过T管送到读出线上，放大后即可得到存储的信息。C上的信息被读出后，其寄存的电压降低，所以这是一

8、种破坏性读出，读出后必须重写。②写操作时，行选和列选有效时，管子导通，待写入的信息由数据线存入C。③刷新操作。由于电容上的信息随时间增加慢慢消失,所以这种存储单元必须定期刷新，以保持它所存的信息。刷新操作实际上也是一次将信息读出并重新写入的操作。不过这时信息并不