数字电路第8章存储器
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第八章 存储器
【本章讲授主要内容】
1.存储器的概念 2.只读存储器（ROM） 3.可编程序逻辑阵列（PLA） 4.随机存取存储器（RAM） 【本章重点难点】
1.重点：RAM存储器的工作原理、扩展， ROM的工作原理以及存储器的应用。
2.难点：存储器的应用
JHR
可编辑版
1
第一节 存储器的概念 一、存储器的定义
SRAM主要用于高速缓存，其存取速度比 DRAM分快得多。
JHR
可编辑版
12
（2）只读存储器ROM
ROM中通常用来存放一些不能改写而用于管理 机器本身的监控程序和其它基本的服务程序。它存 储的信息一般由厂商在制造时写入的。如主板上用 以存储基本输入输出系统——BIOS的ROM。 （BIOS是电脑基本输入输出系统），在开机时， CPU首先执行ROM BIOS中的指令来搜索磁盘上的 操作系统文件。早期的ROM不能改写，随着科学技 术的发展，ROM中的数据已经可以更新。
（1）当使能控制S＝1时，A0、A1在“00～11” 中取值，W0～W3中必有一根被选中为“1”。此时， 若位线与该字线交叉点上跨接有二极管，则该二极
管导通，使相应的位线输出为“1”；若位线与字线 交叉点无二极管，则相应的位线输出为“0”。
2. 内存储器（主存储器）
内存储器是数据和代码的临时存放设备，存放 输入／输出数据以及CPU进行计算、处理的数据。
JHR
可编辑版
10
内存储器可分为RAM（Random Access Memory ，随 机存储器）和ROM（Read Only Memory ，只读存储 器）。目前，内存储器一般为半导体存储器。
2.只读存储器（ROM） 在正常工作时，它存储的数据固定不变，存储器
的数据只能读出，不能写入。要在存储器中存入数 据，须具备特定的条件。
JHR
可编辑版
4
JHR
可编辑版
5
三、计算机中信息的表示方法
1.信息单位
计算机系统中，对信息表示的
单位有位、字节、字、字长等，它们是用来表示信
息的量的大小以及信息存储传输方式的基本概念。
JHR
可编辑版
13
3.外存储器
外存储器与内存储器相比，存储容量大，可 靠性高，价格低，在脱机情况下可永久保存信息。 但速度较内存储器慢得多，它属外部设备。
主要有：软盘存储器、硬盘、光盘等。
JHR
可编辑版
14
第二节 只读存储器（ROM）
只读存储器(ROM)中的信息一旦写入，在正常 工作时，只能读出信息而不能修改，其所存信息在 断电后仍能保持，常用于存放固定的信息。
存储器（Memory ）：是数字系统中记忆大量 信息的部件。
存储器的功能：是存放不同程序的操作指令及 各种需要计算、处理的数据，所以它相当于系统存 储信息的仓库。
典型的存储器：由数以千万计的有记忆功能的 存储单元组成，每个存储单元可存放一位二进制数 码和信息。
随着大规模集成电路制作技术的发展，半导体 存储器因其集成度高、体积小、速度快，目前广泛 应用于各种数字系统中。
（1）随机存储器RAM
RAM的特点是可读可写，但关机后存储的信 息将自动消失。RAM又分为动态存储器DRAM （Dynamic Random Access Memory ）和静态存储器 SRAM（Static Random Access Memory ）。
JHR
可编辑版
11
◆动态存储器DRAM DRAM主要用于主存储器（俗称内存条）的制造。 ◆静态存储器SRAM
JHR
可编辑版
7
1KB＝210B＝1024B 1MB＝1024KB 1GB＝1024MB 1TB＝1024MB
如IBM－PC各微型机的基本内存空间是640KB。 常用的3.5HD软盘容量是1.44MB，硬盘容量有 1GB、4GB、6GB、10GB、20GB、30GB、40GB、 80GB等。
JHR
一、功能与结构
JHR
可编辑版
15
JHR
可编辑版
16
1.只读存储器（ROM）的结构
ROM的一般结构，它由地址译码器、存储矩阵
和读出电路三部分组成。图中n位地址（A0～An－1） 经译码器译出后使2n字线
（W0～ W 2n 1 ）中的一条有效，从而在存储矩阵2n 个存储单元中选中其中之一。通过被选通单元的m
可编辑版
8
（3）字
计算机在执行存储、传送等操作时，作为一 个整体单位进行操作的一组二进制，称为一个 计算机字，简称字。计算机的存储器中，每个 单元通常存储一个字，因此，每个字都是可以 寻址的。
JHR
可编辑版
9
（4）字长
每个字所包含的位数称为字长。由于字长是计 算机一次可处理的二进制数的位数，所以，它与计 算机处理数据的速率有关，是衡量计算机性能的一 个重要因素。如，APPLEII等微型机的字长是8位， 称为8位机，IBM－PC／AT微机是16位机，486、 586微型机是32位机等。一般计算机的字长越大，其 性能越高。
个基本存储电路的位线（D0～Dm－1），即可读出存 储单元的内容。对于有n位地址和m位字长的ROM来
说，它的存储容量为2 n×m位。
存储器的容量＝字数×位数 或门阵列来实现。
ROM的容量由
JHR
可编辑版
17
2. 4×4ROM的电路结构和简化框图
JHR
可编辑版
18
JHR
可编辑版
19
3. 4×4ROM电路的工作原理
（1）位
计算机系统中，一个二进制的取值单位称为 二进制位，简称“位”，用b表示（bit的缩写），是 表示信息的最小单位。
JHR
可编辑版
6
（2）字节
通常将8个二进制位称为一个字节，即连续8个 比特，就是一个字节。简称B（Byte的缩写），是 表示的基本单元。在微型计算机中，往往以字节 为单位来表示文件或数据的长度以及存储器容量 的大小。除此之外，还可用K，M，G或T为单位。 例如，一台电脑的内存是128兆字节，就是说这台 电脑有128个百万字节的内存。
wk.baidu.com
JHR
可编辑版
2
二、存储器的分类 从信息的存取情况来分，可分为：
存储器（Memory）
随机存取存储器（RAM） Random Access Memory
只读存储器（ROM） Read Only Memory
JHR
可编辑版
3
1.随机存取存储器（RAM） 在操作过程中能任意“读取”某个单元信息，
或在某个单元“写入”需存储的信息，常称为“读 写存储器”。
【本章讲授主要内容】
1.存储器的概念 2.只读存储器（ROM） 3.可编程序逻辑阵列（PLA） 4.随机存取存储器（RAM） 【本章重点难点】
1.重点：RAM存储器的工作原理、扩展， ROM的工作原理以及存储器的应用。
2.难点：存储器的应用
JHR
可编辑版
1
第一节 存储器的概念 一、存储器的定义
SRAM主要用于高速缓存，其存取速度比 DRAM分快得多。
JHR
可编辑版
12
（2）只读存储器ROM
ROM中通常用来存放一些不能改写而用于管理 机器本身的监控程序和其它基本的服务程序。它存 储的信息一般由厂商在制造时写入的。如主板上用 以存储基本输入输出系统——BIOS的ROM。 （BIOS是电脑基本输入输出系统），在开机时， CPU首先执行ROM BIOS中的指令来搜索磁盘上的 操作系统文件。早期的ROM不能改写，随着科学技 术的发展，ROM中的数据已经可以更新。
（1）当使能控制S＝1时，A0、A1在“00～11” 中取值，W0～W3中必有一根被选中为“1”。此时， 若位线与该字线交叉点上跨接有二极管，则该二极
管导通，使相应的位线输出为“1”；若位线与字线 交叉点无二极管，则相应的位线输出为“0”。
2. 内存储器（主存储器）
内存储器是数据和代码的临时存放设备，存放 输入／输出数据以及CPU进行计算、处理的数据。
JHR
可编辑版
10
内存储器可分为RAM（Random Access Memory ，随 机存储器）和ROM（Read Only Memory ，只读存储 器）。目前，内存储器一般为半导体存储器。
2.只读存储器（ROM） 在正常工作时，它存储的数据固定不变，存储器
的数据只能读出，不能写入。要在存储器中存入数 据，须具备特定的条件。
JHR
可编辑版
4
JHR
可编辑版
5
三、计算机中信息的表示方法
1.信息单位
计算机系统中，对信息表示的
单位有位、字节、字、字长等，它们是用来表示信
息的量的大小以及信息存储传输方式的基本概念。
JHR
可编辑版
13
3.外存储器
外存储器与内存储器相比，存储容量大，可 靠性高，价格低，在脱机情况下可永久保存信息。 但速度较内存储器慢得多，它属外部设备。
主要有：软盘存储器、硬盘、光盘等。
JHR
可编辑版
14
第二节 只读存储器（ROM）
只读存储器(ROM)中的信息一旦写入，在正常 工作时，只能读出信息而不能修改，其所存信息在 断电后仍能保持，常用于存放固定的信息。
存储器（Memory ）：是数字系统中记忆大量 信息的部件。
存储器的功能：是存放不同程序的操作指令及 各种需要计算、处理的数据，所以它相当于系统存 储信息的仓库。
典型的存储器：由数以千万计的有记忆功能的 存储单元组成，每个存储单元可存放一位二进制数 码和信息。
随着大规模集成电路制作技术的发展，半导体 存储器因其集成度高、体积小、速度快，目前广泛 应用于各种数字系统中。
（1）随机存储器RAM
RAM的特点是可读可写，但关机后存储的信 息将自动消失。RAM又分为动态存储器DRAM （Dynamic Random Access Memory ）和静态存储器 SRAM（Static Random Access Memory ）。
JHR
可编辑版
11
◆动态存储器DRAM DRAM主要用于主存储器（俗称内存条）的制造。 ◆静态存储器SRAM
JHR
可编辑版
7
1KB＝210B＝1024B 1MB＝1024KB 1GB＝1024MB 1TB＝1024MB
如IBM－PC各微型机的基本内存空间是640KB。 常用的3.5HD软盘容量是1.44MB，硬盘容量有 1GB、4GB、6GB、10GB、20GB、30GB、40GB、 80GB等。
JHR
一、功能与结构
JHR
可编辑版
15
JHR
可编辑版
16
1.只读存储器（ROM）的结构
ROM的一般结构，它由地址译码器、存储矩阵
和读出电路三部分组成。图中n位地址（A0～An－1） 经译码器译出后使2n字线
（W0～ W 2n 1 ）中的一条有效，从而在存储矩阵2n 个存储单元中选中其中之一。通过被选通单元的m
可编辑版
8
（3）字
计算机在执行存储、传送等操作时，作为一 个整体单位进行操作的一组二进制，称为一个 计算机字，简称字。计算机的存储器中，每个 单元通常存储一个字，因此，每个字都是可以 寻址的。
JHR
可编辑版
9
（4）字长
每个字所包含的位数称为字长。由于字长是计 算机一次可处理的二进制数的位数，所以，它与计 算机处理数据的速率有关，是衡量计算机性能的一 个重要因素。如，APPLEII等微型机的字长是8位， 称为8位机，IBM－PC／AT微机是16位机，486、 586微型机是32位机等。一般计算机的字长越大，其 性能越高。
个基本存储电路的位线（D0～Dm－1），即可读出存 储单元的内容。对于有n位地址和m位字长的ROM来
说，它的存储容量为2 n×m位。
存储器的容量＝字数×位数 或门阵列来实现。
ROM的容量由
JHR
可编辑版
17
2. 4×4ROM的电路结构和简化框图
JHR
可编辑版
18
JHR
可编辑版
19
3. 4×4ROM电路的工作原理
（1）位
计算机系统中，一个二进制的取值单位称为 二进制位，简称“位”，用b表示（bit的缩写），是 表示信息的最小单位。
JHR
可编辑版
6
（2）字节
通常将8个二进制位称为一个字节，即连续8个 比特，就是一个字节。简称B（Byte的缩写），是 表示的基本单元。在微型计算机中，往往以字节 为单位来表示文件或数据的长度以及存储器容量 的大小。除此之外，还可用K，M，G或T为单位。 例如，一台电脑的内存是128兆字节，就是说这台 电脑有128个百万字节的内存。
wk.baidu.com
JHR
可编辑版
2
二、存储器的分类 从信息的存取情况来分，可分为：
存储器（Memory）
随机存取存储器（RAM） Random Access Memory
只读存储器（ROM） Read Only Memory
JHR
可编辑版
3
1.随机存取存储器（RAM） 在操作过程中能任意“读取”某个单元信息，
或在某个单元“写入”需存储的信息，常称为“读 写存储器”。