计算机基础课件 第5章_存储器技术

A0~A11：212=4096，地址输入
A7 A6
O0~O7：D0~D7数据输出
A5 A4
CE：片选信号
A3 A2
OE/VPP：
A1 A0
OE：三态输出允许信号
O0 O1
VPP： 输入编程高电压
O2 GND
1
2 3
2732
4
5
6
7
8
9
10
11
12
24 OEV/cVcPP 23 A8 22 A9 21 A11
一、概念及术语
存储器: 存放程序和数据的部件
内存(主存储器): 直接连接总线上，通常由半导体存储器组成。
外存(辅助存贮器): 经接口电路与总线相连接，存放永久保存的程 序和数据,通常指磁盘、磁带、光盘等。
概念及术语
字节：8位存储单元组成的一个基本存储单元。 字：CPU的字长组成的一个存储单元。 字长：字的二进制位数。字有4位、8位、16位、
2、静态RAM(SRAM)
基本存储电路由6管 构成
集成度高于双极型， 低于动态RAM
功耗比双极型低，但 比动态RAM高
不需要刷新
行选通线 位线
T5
D
VDD(5V) T3 VGG T4
T1
T2
Vss(0V)
列选通线
T6 D
3、动态RAM(DRAM)
基本存储电路由单管电路
组成，电容存储电荷保存
CE：片选信号 OE：三态输出允许信号 WE：=0写有效，=1读有效 VCC、GND：电源和地线
A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1
A0
I/O1 I/O2 I/O3
GND
1
24
2
23
3
22
4
21
5
20
6 7
6116
19 18
8
17
9
16
10
15
11
14
12
13
Vcc A8 A9
WE
OE A10
CE I/O8 I/O7 I/O6 I/O5 I/O4
2、双译码方式
当字选择线的根数N很大时， N＝2P中的P必然也大，这时 可将P分成两部分， N＝2p＝2x+y= 2x×2y＝X ×Y， 这样便可将N由X译码和Y译码 两级译码得到。 现以P=10为例： N＝210＝25×25＝ 32×32=1024 即可选择1024个字的一位记 忆单元。其译码结构如图所示。
32位、64位等。 芯片存储容量：存储芯片容纳的二进制信息量。
存储容量=字数×位数
二、半导体存贮器的分类
半导 体存 储器
RAM 存 取 方 式 分
ROM
双极性 电 路 结 构 分
MOS
动态 静态
掩膜ROM
电
路 PROM
结
构 分
EPROM
EEPROM
1、双极型RAM与MOSRAM的比较
双极型RAM 晶体管为基本存储电路元件。 集成度较低，功耗大，成本高。 存取速度高，如L1，L2缓存。 MOSRAM 工艺简单、成本低 集成度高、功耗低 存取速度不如双极性
三、RAM芯片内部的结构及工作原理
对芯片内存储单元寻址，采用地址译码予以实 现。常用的地址译码有两种方式，即单译码和 双译码方式。
1、单译码方式
如图所示，单译码方 式是一个N中取“1” 的译码器，当字选择 线的根数N很大时， 内部的N=W0~WN-1 必然也很大，占有的 芯片资源也大，主要 用于小容量的存储器。
3、RAM存贮器组成结构
存储体 大量存储单元有规则的组 合构成存贮体。各存储单 元以地址进行区分。
地址译码器：地址选择 读/写控制及I/O电路：信
号放大；对被选中的单元 读出、写入。 片选控制CS：多片芯片组 成存贮器时首先进行片选 由地址译码的高位完成。 三态缓冲器：三态缓冲， 以适用于总线连接。
信息。
字选择
集成度高。
功耗比静态RAM低，价格
比静态RAM便宜。
CT
因动态存储器靠电容来存 储信息，存在泄漏电流， 故要求刷新，通常要求每 隔2ms刷新一遍。
数据线 CD
4、只读存储器ROM
掩模ROM 这种ROM是在制作集成电路时，用定做的掩模进 行编程的。制造完毕，存储器的内容就被固定下来， 只能读，不能改变。
可编程序的只读存储器PROM 允许用户对它进行一次性的编程。
只读存储器ROM
可擦除的EPROM 能够进行多次改写的ROM称为EPROM。且需要专 用的EPROM写入器。擦除时需用紫外线光源照射。
电可擦除的E2PROM 能够用电信号进行多次改写的ROM存储器。使用 方便,芯片可直接在插件板上擦除或改写。存取速 度较慢，价格较贵。
2K×8
2、DRAM芯片Intel2164
A0~A7：216=65536，地址输入，8根 分为行地址和列地址，内有地址锁存
N/C DIN
1 2
16 VSS 15 CAS
器，分时复用构成16位地址。 RAS：行地址选通信号，将A0~A7行址
锁存在片内行地址锁存器。 CAS：列地址有效信号，将A0~A7列址
20 19 A10
18 CE 17 O7 16 O6 15 O5 14 O4 13 O3
读方式： CE=0 OE=0
4K×8 址线A0~A术
一、存储器芯片数目的确定
第5章 存储器技术
教学目标
重点掌握微型计算机系统存储器接口方法；半导体 存贮器的分类及用途；掌握静、动态RAM，ROM的结 构特点。
教学内容
5.1 半导体存储器 5.2 半导体存储器接口的基本技术
5.1 半导体存储器
存储器是计算机中存储计算程序、原始数据及中间 结果的设备。通常，系统程序预先存储在磁盘和光 盘中，运行时需调入内存方能被计算机执行。而用 户的应用程序则是通过键盘直接输入内存。因此可 以说，所以的程序只有在装入内存后，才能被CPU 执行。
四、几种典型的芯片
1、SRAM芯片Intel6116 2K × 8位的静态RAM芯片，包含有16384个
基本存储电路 。该芯片为24脚，双列直插集成 电路 ,与EPROM2716兼容。
SRAM芯片Intel6116
A0~A10：211=2048 地址输 入，11根
I/O1~I/O8：D0~D7数据输 入输出，8根
WE 3
14
RAS A0
4 5
2164
13 12
A2 6
11
A1 7
10
Vcc 8
9
DOUT A6 A3 A4 A5
A7
锁存在片内列地址锁存器。
行地址和列地址选通信号兼作片选信号。
64K×1
WE ： =1 ， 读 ， 经 DOUT 输 出 数 据 ， =0，写，经DIN输入数据。
3、只读存储器Intel 2732