微机原理与接口技术汇总

一、静态存储器SRAM
特点：
用双稳态触发器存储信息。 速度快（<5ns），不需刷新，外围电路比较简单， 但集成度低（存储容量小，约1Mbit/片），功耗大。 在PC机中，SRAM被广泛地用作高速缓冲存储器 Cache。 对容量为M*N的SRAM芯片，其地址线数=㏒2M； 数据线数=N。反之，若SRAM芯片的地址线数为K， 则可以推断其单元数为2K个。
译码允许 信号
片选信号输出
地址信 号
（接到不同的存储体上）
74LS138的真值表：（注意：输出低电平有效）
可以看出，当译码允许信号有效时，Yi是输入A、B、C的 函数，即 Y=f(A,B,C)
G1 G2A G2B C 1 1 0 0 0 0 0 0 B 0 0 A 0 1
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7
0 1
1 0
1 1 1 1 1 1 其
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 他 值
0 0 1 1 1 1 X
1 1 0 0 1 1 X
Leabharlann Baidu0 1 0 1 0 1 X
1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1
1 1 0 1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 0
1
1 1 0 1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 0
1 1
1 1 1 1 0
1
1 1 1 1 1 0 1
1
1
应用举例(续):
D0~D7
A0 A12 MEMW MEMR A17 A16 A15 A19 A14 A13
• • •
译码电路
将输入的一组二进制编码变换为一个特定 的控制信号，即：
将输入的一组高位地址信号通过变换，产 生一个有效的控制信号，用于选中某一个 存储器芯片，从而确定该存储器芯片在内 存中的地址范围。
全地址译码
用全部的高位地址信号作为译码信号，使 得存储器芯片的每一个单元都占据一个唯 一的内存地址。
A18不参与译码
A19
A17 A16
到 6264
&
≥1
CS1
A15 A14 A13
应用举例
将SRAM 6264芯片与系统连接，使其地址范 围为：38000H~39FFFH和78000H~79FFFH。 选择使用74LS138译码器构成译码电路
74LS138逻辑图：
G1 G2A G 2B
A B C Y0# Y1# Y2# Y3# Y4# Y5# Y6# Y7#
微机原理与接口技术
第5章 80X86_88存储系统
黄强 深圳大学 信息工程学院
本章内容位于 书本P277—P294
本章主要内容
微型机的存储系统、分类及其特点
半导体存储芯片的外部特性及其与系统 的连接 存储器扩展技术 高速缓存
5.1
概 述
内容： 微型机的存储系统 半导体存储器的基本概念 存储器的分类及其特点 两类半导体存储器的主要区别
微型机的存储系统
将两个或两个以上速度、容量和价格各不 相同的存储器用硬件、软件或软硬件相结 合的方法组织起来 这样就构成了计 算机的存储系统。
系统的存储速度接近最快的存储器，容量 接近最大的存储器。
微型机的存储系统
Cache存储系统
– 解决速度问题
高速缓冲存储器
主存储器
主存储器 磁盘存储器
虚拟存储系统
– 解决容量问题
存储器的层次结构
微机拥有不同类型的存储部件 由上至下容量越来越大，但速度越来越慢
CPU内核
快 速 度 慢 寄存器堆 高速缓存 小 容 量 大
主存储器 联机外存储器
脱机外存储器
两大类——内存、外存
内存——存放当前运行的程序和数据。
– 特点：快，容量小，随机存取，CPU可直接访问。 – 通常由半导体存储器构成 – RAM、ROM
典型SRAM芯片
CMOS RAM芯片6264（8K*8）：
主要引脚功能 工作时序 与系统的连接使用
SRAM 6264芯片
6264芯片的主要引线
地址线：
数据线：
A0～A12
D 0～ D 7 WE
输出允许信号：OE
写允许信号：
选片信号：
CS1、CS2
6264的工作过程
6264芯片与系统的连接
D0~D7 A0 • • • A12 MEMW MEMR 高位地 址信号 • • • 译码 电路 D0~D7 A0 • • • A12 WE OE CS1 CS2
内存储器的分类
随机存取存储器（RAM） 内存储器
Random Access Memory
只读存储器（ROM）
Read Only Memory
随机存取存储器（RAM）
静态存储器（SRAM）
RAM
Static RAM
动态存储器（DRAM）
Dynamic RAM
只读存储器（ROM）
掩模ROM
只读存储器
外存——存放非当前使用的程序和数据。
– 特点：慢，容量大，顺序存取/块存取。需调入内存后 CPU才能访问。 – 通常由磁、光存储器构成，也可以由半导体存储器构成 – 磁盘、磁带、CD-ROM、DVD-ROM、固态盘
半导体存储器
由能够表示二进制数“0”和“1”的、 具有记忆功能的一些半导体器件组成。 如触发器、MOS管的栅极电容等。 能存放一位二进制数的器件称为一个 存储元。 若干存储元构成一个存储单元。
低位地址
全 部 地 址
高位地址
存储器 芯片
译 码 器
片选信号
全地址译码例
6264芯片的地址范围：F0000H~F1FFFH 111100000……00 ~ 111100011……11
A19 A18 A17 A16 A15 A14 ≥1 A13
A12 ～ A0 A12-A0 #OE #WE
6264
高位地址 线全部参 加译码
&
D7 ～ D0
#CS1
D7-D0
部分地址译码
用部分高位地址信号（而不是全部）作为 译码信号，使得被选中得存储器芯片占有 几组不同的地址范围。 下例使用高5位地址作为译码信号，从而使 被选中芯片的每个单元都占有两个地址， 即这两个地址都指向同一个单元。
部分地址译码例
同一物理存储器占用两组地址： F0000H~F1FFFH B0000H~B1FFFH
一次性可写ROM EPROM EEPROM
存储器的主要技术指标
存储容量：存储单元个数M×每单元位数N
存取时间：从启动读(写)操作到操作完成的时间 存取周期：两次独立的存储器操作所需间隔的最小时间 平均故障间隔时间MTBF（可靠性） 功耗：动态功耗、静态功耗
5.2 随机存取存储器
要求掌握：
SRAM与DRAM的主要特点 几种常用存储器芯片及其与系统的连接 存储器扩展技术