第5章存储器技术-PPT课件.ppt

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1、第5章存储器技术了解存储器的分类了解半导体存储器的组成和工作原理理解位扩展、字扩展、线选法、部分译码法、全译码法等基本概念和方法掌握存储器与CPU总线的连接方式学会根据连接图计算存储器地址以及给定地址画连接的技术除采用磁、光原理的辅存外，其它存储器主要都是采用半导体存储器本章介绍采用半导体存储器及其组成主存的方法CPUCACHE主存（内存）辅存（外存）第5章存储器技术第5章存储器技术数据总线CPUMAR地址译码器存储体读写驱动器MDR时序/控制…地址总线ABDB内存储器的基本结构——概述第5章存储器技术——概述每个存储单元具有一个唯一的地址

2、，可存储1位（位结构）或多位（字结构）二进制数据存储容量与地址、数据线个数有关：芯片的存储容量＝2M×N＝存储单元数×存储单元的位数M：芯片的地址线根数N：芯片的数据线根数存储容量的单位有B、KB、MB、GB和TB等。半导体存储器的主要技术指标—存储容量第5章存储器技术——概述存储速度存取时间TA:从启动一次存储器操作(读或写)，到完成该操作所经历的时间；存储周期TMC:连续启动两次独立的存储器操作之间的最小时间。存储器带宽存储器带宽是指单位时间里存储器存取的信息量。通常以位/秒或字节/秒做度量单位。可靠性可靠性用平均故障间隔时间MTBF来

3、衡量。按制造工艺双极型：速度快、集成度低、功耗大MOS型：速度慢、集成度高、功耗低按使用属性随机存取存储器RAM：可读可写、断电丢失只读存储器ROM：正常只读、断电不丢失详细分类，请看图示—半导体存储器的分类第5章存储器技术半导体存储器只读存储器（ROM）随机存取存储器（RAM）静态RAM（SRAM）动态RAM（DRAM）非易失RAM（NVRAM）掩膜式ROM一次性可编程ROM（PROM）紫外线擦除可编程ROM（EPROM）电擦除可编程ROM（EEPROM）详细展开，注意对比—半导体存储器的分类第5章存储器技术读写存储器RAM组成单元速度集

4、成度应用SRAM触发器快低小容量系统DRAM极间电容慢高大容量系统NVRAM带微型电池慢低小容量非易失只读存储器ROM掩膜ROM：信息制作在芯片中，不可更改PROM：允许一次编程，此后不可更改EPROM：用紫外线擦除，擦除后可编程；并允许用户多次擦除和编程EEPROM（E2PROM）：采用加电方法在线进行擦除和编程，也可多次擦写FlashMemory（闪存）：能够快速擦写的EEPROM，但只能按块（Block）擦除5.2RAM芯片的结构与工作原理一、静态RAM的基本存储电路基本存储电路是半导体存储器的存储基元，用来存储一位二进制信息（0或1

5、），是组成存储器的基础。以六管结构为例，说明静态MOS基本存储电路的工作原理。图5-3(a)6管SRAM存储元二、单管动态RAM的基本存储电路基本存储电路是半导体存储器的存储基元，用来存储一位二进制信息（0或1），是组成存储器的基础。以单管结构为例，说明DRAM的基本存储电路的工作原理。图5-3(b)单管DRAM存储元—RAM芯片的内部结构译码器A5A4A3A2A1A06301存储单元64个单元行译码A2A1A0710列译码A3A4A501764个单元单译码双译码单译码结构双译码结构双译码可简化芯片设计主要采用的译码结构5.2RAM芯片的结

6、构与工作原理地址译码电路片选和读写控制逻辑片选端CS*或CE*有效时，可以对该芯片进行读写操作输出OE*控制读操作。有效时，芯片内数据输出该控制端对应系统的读控制线写WE*控制写操作。有效时，数据进入芯片中该控制端对应系统的写控制线—RAM芯片的内部结构5.2RAM芯片的结构与工作原理5.2随机存取存储器静态RAMSRAM2114SRAM6264SRAMHM6116动态RAMDRAM4116DRAM21645.2RAM典型芯片—静态RAM（SRAM）SRAM的基本存储单元是触发器电路每个基本存储单元存储二进制数一位许多个基本存储单元形成行列

7、存储矩阵SRAM一般采用“字结构”存储矩阵：每个存储单元存放多位每个存储单元具有一个地址SRAM芯片2114存储容量为1024×418个引脚：10根地址线A9～A04根数据线I/O4～I/O1片选CS*读写WE*123456789181716151413121110VccA7A8A9I/O1I/O2I/O3I/O4WE*A6A5A4A3A0A1A2CS*GND功能SRAM芯片6264存储容量为8K×828个引脚：13根地址线A12～A08根数据线D7～D0片选CS1*、CS2读写WE*、OE*功能+5VWE*CS2A8A9A11OE*A10

8、CS1*D7D6D5D4D3NCA12A7A6A5A4A3A2A1A0D0D1D2GND123456789101112131428272625242322212019181716