微型计算机技术第5章储存器课件

5.2.2 只读存储器ROM
3.闪速存储器
闪速存储器与一般EEPROM不同之处在于，闪速存储
器芯片为整体电擦除并需要为其提供12V编程电压.
但它的擦除和编程速度高、集成度高、可靠性高、
功耗低、价格低，其整体性能优于一般EEPROM
2.半导体存储器的分类 RAM
SRAM
DRAM 掩膜ROM PROM
存储器容量计算
设存储器的地址线和数据线位数分别是p和q， 则该存储器芯片的地址单元总数为2p， 该存储器芯片的位容量为 2p × q。 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
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存储器容量计算
存储器通常是以字节为单位编址的，一个字节有8位 ，所以有时也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
目的:能够对存储体进行正确 寻址,找到对应的存储单元储器的组成
3、控制逻辑（控制电路） 控制电路：提供外界对存储器的控制信号有读信号RD、写信 号WR和片选信号CS。 CS (Chip Select) ：由于每一片芯片的存储容量总是有限的， 所以，一个存储体往往由一定数量的片子组成，在地址选择 时，首先要选片，用地址译码器输出和一些控制信号 (如 8086的M／IO)形成选片信号，只有当某一片的输入信号有 效，该片所连的地址线才有效，这样才能对这一片上的存储 单元进行读或写的操作。

随机存储器(RAM)→任何存储单元都能随时读写

只读存储器(ROM)→联机工作时只能读出不能写
入 4.按存储器读写数据的方式分为：

并行存储器

串行存储器
5.1.1 存储器的分类
SRAM（静态RAM）
重点
RAM
DRAM（动态RAM）
内部存储器 （内存） 存储器 ROM
硬盘
外部存储器 （外存）
掩膜ROM PROM EPROM EEPROM FLASH(闪烁存储器)
内部存储器和外部存储器关系/区别:
内存和外存协调工作:一般由内存ROM中的引导程序 启动系统，再从外存中读取系统程序和应用程序， 送到内存的RAM中，程序运行的中间结果放在RAM中 （内存不够时也放在外存中），程序结束时将最后
结果存入外部存储器。
5.1.2 存储器的组织
物理存储器系统随着微机系统的不同而有不同的配置
5.2.2 只读存储器ROM
ROM分类： ① 掩模ROM→内容由厂家在生产过程中按用户要 求写入，用户不可更改 ； ② 可编程ROM（PROM，Programmable ROM） →内 容由用户自行写入，写入 后不可更改； ③ 紫外线擦除PROM（EPROM， Erasable Programmable ROM）→使用前内容可由用户更 改，工作过程中只能读不能再写； ④ 电擦除PROM（EEPROM， Electrically Erasable Programmable ROM ）→用设备写入 内容后，可由加电擦除其内容，芯片可反复使 用。
半导体存储器
（常作主存）
ROM
EPROM EEPROM Flash ROM
5.2.3 随机读写存储器RAM
1、静态RAM→不需刷新;功耗大;适宜于
RAM
存储容量较小的系统中使用
2、动态RAM→需刷新;集成度高;功耗低; 适于构成大容量的存储器系统
1. 静态RAM 常用的静态RAM（SRAM）芯片有： 2114（1K×4位）、6116(2K×8位)、 6264(8K×8位)、 62128(16K×8位)、 62256(32K×8位)
1.半导体存储器的分类 RAM
SRAM
DRAM 掩膜ROM PROM
半导体存储器
（常作主存）
ROM
EPROM EEPROM Flash ROM
半导体存储器
2、半导体存储器的特点 ⑴ 速度快，存取时间可到ns级； ⑵ 集成度高，不仅存储单元所占的空间小，而且译码电路和 缓冲寄存器、读出写入电路等都制作在同一芯片中。目前已 达到单片1024Mb（相当于128M字节）。 ⑶ 非破坏性读出，即信息读出后存储单元中的信息还在，特 别是静态RAM，读出后不需要再生。 ⑷ 信息的易失性（对RAM），即断电后信息丢失。 ⑸ 信息的挥发性（对DRAM），即存储的信息过一定时间要丢 失，所以要周期地再生（刷新）。 ⑹ 功耗低，特别是CMOS存储器。 ⑺ 体积小，价格在不断地下降。
5.2.3 随机读写存储器RAM
如：6116芯片（存储容量2KB）的引线和功能如下
2K×8=2048×8=16384个存储元件，用11根地址线对其 进行地址译码，以便对2K个单元进行选择，选中的8个存 储元件的二进制信息同时输入/输出，数据的方向由CE， WE，OE一起控制
典型芯片 1.EPROM
常用EPROM以1片2716(2K×8)为最基本容量.如： 2732→4K×8，2764→8K×8，27128→16K×8， 27256→32K×8 右图为2716 等只读存储 器芯片的引 线排列：
Intel 2764（8K×8位）
A0～A12 地址线 D0～D7 数据线 编程时，输入 读芯片时，输出 芯片允许 CS 连地址译码器输出 输出允许 OE 连 RD 信号 PGM 编程脉冲控制端 Vpp 编程时电压输入
低字节
偶地址
高字节 低字节 高字节 低字节 高字节
5.1.2 存储器的组织
思考: 存储 512K×8 位信息需 要多少根 地址线寻 址？
5.1.3 存储器的性能指标
1. 存储器的性能指标 5项：存储容量、存取速度、功耗、可靠性、性能
价格比

存储容量→用其存储的二进制位信息量描述，通
常以字节（Byte）为单位来表示存储容量，对于大
芯片多，优点是引线少，成品合格率高。如， 1K=1024×1组成，访问它需要10根地址线和1根数据 线。
存储单元矩阵排列 的好处：可以节省 译码器的输出线
存储单元矩阵排列 的好处：可以节省 译码器的输出线
5.2 常用的存储器芯片
一、半导体存储器的组成 2、地址选择电路
地址选择电路包括地址译码器和地址码寄存器。地 址译码器用来对地址译码。设其输入端的地址线有n根， 输出线数为N，则它分别对应2n个不同的地址码，作为 对地址单元的选择线。这些输出的选择线又叫做字线。
2.EEPROM

CE→芯片允许信号 WE→写允许信号
OE→输出允许信号
RDY/BUSY→擦写状态信号线. 擦除和写入时，置 为高电平；写入完成，置为低电平

2816、2817和2864的主要性能指标：读取时间 250ns、写入时间10ns(2816为15ns)、字节擦除时 间10ns（2816为15ns）、读操作电压5V、擦写操 作电压5V、操作电流110mA
软盘
光盘
U盘 存储器的分类
内部存储器和外部存储器关系/区别:
内存位于计算机主机内部，用来存放当前正在使用 的或经常使用的程序和数据，CUP可以直接对它进行 访问。内存的存取速度较。 而外存特点是大容量，所存储的信息既可修改，也
可保存，存取速度较慢，要由专用的设备来管理，
要配置专门的驱动设备才能完成对它的访问功能。
主存储器的基本操作
CS
一、半导体存储器的组成
3、输入输出电路 输入输出电路：包括读写放大器、数据寄存 器（三态双向缓冲器）等。 它是数据信息输入输出的通道。
2.半导体存储器的分类 RAM
SRAM
DRAM 掩膜ROM PROM
半导体存储器
（常作主存）
ROM
EPROM EEPROM Flash ROM
8086-80486的物理存储器系统：
16位 （2个存储体） 对应数据线 D7~D0 D15~D8
32位 （4个存储体）
对应数据线
D7~D0 D15~D8 D23~D15 D31~D16
5.1.2 存储器的组织
• 8086
1、20位地址总线->1MB存储空间 2、分段管理，每个逻辑段最多可管理64K存储空间 3、物理地址=段地址寄存器16+偏移地址
容量存储器还可以用KB、MB、GB、TB等表示。
5.1.3 存储器的性能指标
1. 存储器的性能指标
存取速度是指从CPU给出有效的存储器地址到存
储器输入或输出有效数据所需要的时间
对存储器的要求是容量大、速度快、可靠性高、
成本低
第五章
5.1
5.2 5.3 存储器概述
存储器
常用的存储器芯片 存储器与CPU的接口
5.2 常用的存储器芯片
5.2.1 半导体存储器芯片的结构
半导体存储器组成的框图如图所示。它一般由存储体、地 址选择电路、输入输出电路和控制电路组成。
存储器芯片的组成
5.2 常用的存储器芯片
5.2.1 半导体存储器芯片的结构 一、半导体存储器的组成
1、存储体 存储体是存储1和0信息的电路实体，它由许多个存储单元 组成，每个存储单元一般由若干位(通常1位、4位、8位)组 成，每一位需要一个存储元件，每个存储单元有一个编号， 称为地址。 存储器的地址用一组二进制数表示，其地址线的根数n与 存储单元的数量N之间的关系为： 2n = N
读/写数据,速度快. 辅存（外存）→不能直接和CPU交换信息，作主存 的外援,存放暂时不执行的程序和数据,它只是在需要 时与主存进行批量数据交换,容量大,速度慢
2.按存储单元材料分为：

半导体存储器→常作主存 磁存储器→磁带,磁盘 光存储器→光盘
5.1.1 存储器的分类
3.按存储器读写工作方式分为：