存储介质的类别和特点

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半导体存储器的性能指标
容量=字数(存储单元数)×字长 ==位数(bits)
微机（8/16/32/64位字长）
兼容8位机==>字节BYTE为单位
62C256：（256Kbits）32K*8B
其它性能指标
27C010：1M位（128K*8Bit）128KB(字可节靠)性、集成
27C210：1M位（64K*16Bit）
EEPROM（Electrically Erasable Programmable ROM）。 OTP/FLASH工艺
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典型EPROM芯片—Intel 27512
编程电压 Vpp 12.5V (14.0VMax)
典型EPROM芯片—Intel 27512
27512引脚信号 A0—A15地址 CE片选 /OE/ VPP输出允 许/Vpp O0—O7数据输出 NC未用
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EEPROM与FLASH ROM
低容量2816/2817(21V, 9-70ms）10,000次
中: 2864A: 8K*8B，5V擦除，2ms.
高: 28010: 128K*8B
快闪存储器（FLASH memory）----大容量， 快速全擦除----软件在线升级，NOR：
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单管动态存储电路
存储单元
(单元线)
选中（读/写）: 行=列=1时 存储刷新：逐行 进行（1选中： 内部进行：刷新 放大器重写C）
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(数据线) 示意图
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动态存储器DRAM集成电路
例P230 i2164A： 64K*1bit 8片构成64KB
64K位—16位地址—复用A0-A7行(/RAS)*列（/CAS) 双1/2译码结构 (！无/OE)??
184P DDR
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特殊RAM:DP-RAM
Dual Port RAM(DPRAM, P232) CY7C130/131
特殊RAM:FIFO-RAM
FIFO-RAM
CY7C4221: 1K*9同步； 4251:8K
典型双口RAM结构图 微机系统与接口
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锁存输入数据
I/O1 数据总线
I/On 东南大学 7
RAM 6管单元存储电路(双选)
(行列选=1选中单元)
P227图4.2 27*29=128*512=65536
128+512=640<<65536 微机系统与接口
T1-T4双稳态电路
T1管（A）的状态表示1/0
T3，T4：负载 东南大学 8
译码器(Decoder) 将每个代码译成一个特 定输出的信号的电路---翻译原意
备
存储器访问：MOV [2000H],AX
MOV BL,[205AH] 微机系统与接口
I/O 接 口
输 出 设 备
数据总线 DB 控制总线 CB
系统互联
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存储介质的类别和特点
存储器（计算机实现大容量记忆功能的核心部件） Æ存储记忆信息（按位存放）
•位(BIT)存放--具有记忆功能： •应用：程序/数据信息：读写/数据－按地址顺序编号 •电路: (锁存器/触发器--寄存器在微处理器内部) •磁: 磁化 •光: 凹坑(激光反射) •性能:容量、存取速度、成本 •内/外部存储器－－高速存储／低速I/O－海量低成本 •与MPU接口:串/并行Serial/Parallel
编码器(encoder)若干{0,1}(按一定规律) 排在一起,编程不同代码的电路
单译码 n个编码信号
2n个输出状态
A0 A1
An-1
=>Decoder=> (<=Encoder<=)
(0….00) (0….01)
(1….11)
实际(大容量):内部 (X/Y)双译码或称复合译码结构。
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SRAM芯片外围电路组成
地址译码器 对外部地址信号译码，用以选择要访问 的单元。n个地址信号译码maxÎ2n个输出状态。
A0-12Æ213，I/O0-7 8位， 片内译码
A13,A14,…A19
片选译码/CS
I/O电路：存储器 (处理器-读写器)
WE（WR）、OE（RD）、 CE或 CS（CS） WE#（WR#）、OE#（RD#）、 CE#或 CS#（CS#）
+SRAM +BATT
NVRAM
SRAM（ 双 稳 态 触 发 器 ） DRAM（电容） SDRAM IRAM(EDO,SDRAM,D DR,RAMBUS….)
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静态随机存取存储器（SRAM）特点
1.基本存储电路主要由R—S触发器构成，其两个稳态 分别表示存储内容为“0”或为“1”，电源供电Î存入的 数据才可以保存和读出，掉电Î原存信息全部丢失Æ 所谓“易失性”（volatile)。(相对非挥发 Nonvolatile)
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4
动态存储电路应用
FDRAM（伪DRAM）
HM65256B，HM65512等（与SRAM脚兼容)，外特性相似， 功耗高
高速RAM访问方式 (改善读写方式为主)
EDO DRAM（Extended Data Output）扩展数据输出。 SDRAM (Synchronous DRAM )CPU与RAM通过一相同的时钟 （PC66，PC100，PC125，PC133,PC150）锁在一起，同步工作; 采用双存储体结构，内含两个交错的存储阵列，读写一时下一 准备就绪（紧密切换，成倍提高效率）。5-8ns(PC100) RDRAM（Rambus接口技术）基于协议的DRAM DDR (Dual Date Rate) SDRAM:在时钟触发沿的上、下沿都 能进行数据传输
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高集成DRAM（RAM Modules）
----多片DRAM/SDRAM集成Î内存条 DIP SIMM（30P，单边缘：8位数据，3/486机成4
条使用） DIMM（72P：32位：486单，P5成双使用） 168P 64位KMM375S1620BT 16M*72bit
(条上包括18片16M×4位的SDRAM芯片及一些辅助芯片）
A0-Dm-1 微机系统与接口
Memory
D0-DN-1 东南大学 6
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RAM单元工作原理—(单选)读/写
64K*8B= 65536CELL*8B Select1-Select65536
(Select=1选中单元) n单元一组
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Select=1& /RD =0 三态门开(输出允许) 存储器读操作 Select=1&/Read=↑
只读 存储器
ROM
随机存取 存储器 RAM
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掩膜ROM 可编程ROM（PROM） UV可擦除PROM（EPROM）
OTP-ROM (One-Time PROM) 快闪ROM（FLASH-ROM: 整片/块） 电 可 擦 除 PROM（E2PROM）（ 字 节 、 页）
双极型 RAM
MOS型 RAM
2.一个基本存储电路能存储一位二进制数，而一个八 位的二进制数则需八个基本存储电路(数据宽度－字 长＝８）。一个容量为M×NB（如64K×8B）的存储器 则包含M×N个基本存储电路。这些大量的基本存储电 路有规则地排列在一起便构成了存储体区分不同的存 储单元Î每个单元规定一个地址号。Î读写(ReadWrite)/访问(Access)
μPD424256: 256K*4bit ?片构成64KB; ?片构成64K*16bit
GM72V28441 8个 4M*4bit 存储体（banks) (P208-209) GM72V56441 4段16M*4SDRM
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μPD424256（对比P230—2164A)
29*29 容量=1Mbit=256K*4bit 微机系统与接口
第四章 半导体存储器 (Semi-conductor Memory)
主要内容 存储介质的类别和特点 半导体存储器(ROM/RAM/FLASH)（概念） *半导体存储器连接应用(时序) IBM-PC系列机MEM的内存组织
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微机系统结构:存储器与I/O
地址总线 AB
CPU
存 I/O 输 储 接入 器 口设
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例:MOV [789AH], AX
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动态存储器DRAM
原理：利用电容C存放信息0/1。为保持C中 信息（电荷），故需周期性地不断充电，这 一过程称为刷新。刷新周期通常为2ms-8ms。
集成度高（代价：特 殊动态（不断）刷新 电路）--刷新电路: 片外/片(模块)内
不 同 于 SRAM 单 元 : R-S 触发器构成
2片构成256KB
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集成存储芯片(4M-BIT )连接信号
DRAM地址锁存
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DRAM芯片地址复用(Multiplexing)
DRAM读标准时序
R:行(RAW)地址 C:列(Column)地址
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写周期: Early write cycle Delayed write cycle Read-Modify-Write Cycle
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存储器: 读时序图(补充）
指定地址
/WE为高电平 微机系统与接口
有效数据 东南大学 14
存储器: 写时序图(补充）
指定地址A0-A12(A19)
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有效数据 东南大学 15
8086处理器: 存储器写时序例
总 线 操 作 信 号
T1：输出地址；T2：总线转向；T3:存储器访问；T4:结束
度、价格等
最大存取时间 访问一次存储器（对指定单元写入或读出） 所需要的时间 WE# OE#
几ns到几百ns 27C512-15Î150ns
PC100SDRAM-8:8ns, PC133SDRAM-7ns
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半导体存储器分类
根据运行时存取（读写）过程的不同分类
半导体 存储器
Memory
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特殊RAM:NVRAM
NVRAM Pseudo NVRAM—P228-229, 6264+Battery
SIMM RAM Module
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SIMM
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KMM375 S1620BT DIMM
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CLK, /CS, CKE(时 钟 有 效 ) , A0A11( 行 列 地 址 RA0-TA11,CA0-CA9), BA0-BA1(Bank 选 择 地 址 ) , /RAS,/CAS,/WE, DQM0-7(使输出HiZ),REGE(寄存器允许), DQ0-63(数 据), CB0-CB8(ECC检验),VDD,VSS --16M位×72的同步动态RAM（SDRAM） 条（条上包括18片16M×4位的SDRAM 芯片及一些辅助芯片），引脚图及 引脚定义如图5-8，它的工作电压为 3 . 3 V， 最 高 频 率 可 达 1 2 5 MHz。 (==>256MBIT)
关键：三态输出/写入锁存
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处理器系统与存储器典型连接
D0~D7
MPU 系统
A0 A•••12
MEMW
MEMR
高位地 址信号
•••
• • •
译码 电路
6264(例)
D0~D7 A0 •• Memory A• 12芯片 WE OE 1CS1 1CS2
处理器读写时序 --配合-- 存储器2读C写S1时# 序
28F001 128K*8 CMOS F M(兼容F010)
28F200BX(=002)128K*16,256K*8)
HN28F101: 128K*8位(12V Vpp/5V Vcc)
10,000(旧)~1,000,000次(新)
NAND: 数据
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只读存储器（ROM）
Æ固定程序/数据（表格等）----非易失性 1. 掩膜ROM（Read Only Memory） 2. .PROM（Programmable ROM） 熔断或保留熔丝
3. EPROM Erasable Programmable UVEPROM（简称EPROM， ROM）;
RAM存储器芯片举例(P228-6116)
HM6116: 16K位=2K*8B—X:7/Y:4(A0-A3) 211
HM6264参数:8K*8B, 100ns,50/100uA, 55mA, 2V(min)维持电压
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4KB存储器内部结构:行X列Y双译码
bit
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