《存储器原理与接口》PPT课件

2、只读存储器ROM a. 掩膜式ROM b. 可编程的PROM c. 可用紫外线擦除、可编程的EPROM d. 可用电擦除、可编程的E2PROM等
可用紫外线擦除、可编程的EPROM
行线
绝缘层
浮栅管
浮动栅雪崩注入式MOS 管
Vcc 位 线 输
出
D
S
位线
编程
使栅极带电
擦除
EPROM芯片上方有一个石英玻璃窗口
(Dynamic RAM) 分为双极型和MOS型
主要指标：存储容量、存取速度。 两种。
存储容量:用字数×位数表示，也可只用位数表示。如， 某动态存储器的容量为109位/片。
三、 多层存储结构概念
1、核心是解决容量、速度、 价格间的矛盾，建立起多层存储 结构。
一个金字塔结构的多层 存储体系 充分体现出容量和速 度关系
（一）、地址线、数据线产生
相关信号线及芯片 1、AD15～AD0 (Address Data Bus)
地址/数据复用信号，双向，三态。在T1 状态（地址周期）AD15～AD0上为地址信号的 低16位A15～A0；在T2 ～ T4状态（数据周期） AD15～AD0 上是数据信号D15～D0。
2、A19/S6～A16/S3 (Address/Status)：
1、容量存储容量 存储器可以容纳的二进制信息量称为存储容量（寻址空间，由CPU的地址线决定
） 实际存储容量：在计算机系统中具体配置了多少内存。
2、存取速度
存取时间是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间，又称为读写 周期。
SDRAM:
12ns 10ns 8ns
RDRAM: 1ns
0.625ns
当一定光强的紫外线透过窗口照射时，所 有存储电路中浮栅上的电荷会形成光电流泄 放掉，使浮栅恢复初态。
一般照射20～30分钟后，读出各单元的内 容均为FFH，说明EPROM中内容已被擦除。
可用电擦除、可编程的E2PROM
浮栅隧道氧化层MOS管Flotox(Floating gate Tun nel Oxide)：浮栅与漏区间的氧化物层极薄（20纳米以 下），称为隧道区。当隧道区电场大于107V/cm时隧道区 双向导通。
存储体：是存储芯片的主体，由基本存储元按 照一定的排列规律构成。
矩阵译码电路
地 址 译码器 线
列线
行线
译码器 地址线
5.3、8086CPU总线产生
一、8086CPU的管脚及功能
8086是16位CPU。它采用高性能的 N—沟道，耗尽型负载的硅栅工艺(HMOS) 制造。由于受当时制造工艺的限制，部分 管脚采用了分时复用的方式，构成了40条 管脚的双列直插式封装
串行访问存储器(Serial Access Storage)
➢按在计算机中的作用分类
主存储器(内存) 辅助存储器(外存) 高速缓冲存储器
二、半导体存储器的分类
1、随机存取存储器RAM 2、只读存储器ROM
二、半导体存储器的分类
1、随机存取存储器RAM a. 静态RAM （ECL，TTL，MOS） b. 动态RAM
第五章 存储器原理与接口 • 存储器分类 • 存储器结构 • 8086CPU最小模式下总线产生 • 存储器接口
5.1 存储器分类
一、有关存储器几种分类
➢ 存储介质分类
半导体存储器 磁盘和磁带等磁表面存储器 光电存储器
➢按存取方式分类
随机存储器RAM (Random Access Memory) 只读存储器ROM（Read-Only Memory）
2、 多层存储结构 寄存器 Cache(高速缓存) 内存 磁盘 磁道、光盘
Cache—主存层次 ： 解决CPU与主存的速度上的差距 ；
主存—辅存层次 ： 解决存储的大容量要求和低成本之间的矛盾 。
5.2、 主存储器结构
一、 主存储器的主要技术指标 • 存储容量 • 存取速度 • 可靠性 • 功耗
3、可靠性 可靠性是用平均故障间隔时间来衡量（MTBF, Mean Time Between Failures）
4、功耗 功耗通常是指每个存储元消耗功率的大小
二、主存储器的基本组成
MOS型器件构成的RAM，分为静态和动态RAM两种，静态RAM通常有6管构成的触 发器作为基本存储电路静态存储单元，动态RAM通常用单管组成基本存储电路。
1 、静态存储单元
（2）动态存储单元
（3）、结构
➢ 地址译码 ➢ 输入输出控制 ➢ 存储体
单译码结构
地
译
址
码
线
器
存储体
输 入 输 数据 出线 控 制
控制线
地址译码器：接收来自CPU的n位地址，经译码 后产生2n个地址选择信号，实现对片内存储单 元的选址。
控制逻辑电路：接收片选信号CS及来自CPU的读 /写控制信号，形成芯片内部控制信号，控制 数据的读出和写入(双向)。
二、8086的两种工作方式
最小模式：系统中只有8086一个处理器，所有的控 制信号都是由8086CPU产生。
最大模式：系统中可包含一个以上的处理器，比如 包含协处理器8087。在系统规模比较大 的情况下，系统控制信号不是由8086直 接产生，而是通过与8086配套的总线控 制器等形成。
三、最小模式下8086CPU总线产生
地址/状态复用信号，输出。在总周期的T1 状态A19/S6～A16/S3上是地址的高4位。在T2～T 4状态，A19/S6～A16/S3上输出状态信息。
机器周期：时钟周期
总 线 周 期 ： 对 内 存 或 对 I/O 接 口 的 一 次 操 作 的 时 间
指令周期：指令执行的时间
当隧道区的等效 电容极小时，加在控制 栅和漏极间的电压大部 分降在隧道区，有擦利除于和写入均利 隧道区导通。 用隧道效应
10ms
掩模ROM 只读存储器ROM 可编程ROM（PROM）
紫外线擦除
(Read- Only
(Programmableห้องสมุดไป่ตู้ROM)
UVEPROM
按 功 能
分 类 (s随AM只写RsMea机能入mnMode存读,rom断ymo储出)r电Ay器不c)不c能Re失静动(态可S态t存(擦a存Et储r除i储ac器s可器aRSb编ADRlMRAe程)AM电MPRR可除OOMM擦（)还EP可RO以M）按(t制F(yEU)lE)快El造alPtse闪Rr工hcOat存M-艺MrVei储imcooa器lrleyl