第六章存储器装置

1．静态RAM基本存储电路 静态RAM基本存储电路
用来存储1位二进制信息 （0或1），是组成存储器 的基础。静态MOS六管基本 存储电路如图所示。 特点：不需要刷新，外围 电路简化；集成度较低、 功耗较大等。
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V5 A
V7
G1
1 EN
△
CS
&
I/O
R/W
&
+5V
V3
V4
V1 V2
△
行线X V6 B
1 2 8 2 2 7 3 2 6 4 2 5 5 2 4 6 2 3 7 2 7 6 4 A 2 2 8 2 1 9 2 0 1 0 1 9 1 1 1 8 1 2 1 7 1 3 1 6 1 4 1 5
V C C P G M N c A 8 A 9 A 1 1 O E A 1 0 C E D 7 D 6 D 5 D 4 D 3
第6 章
存储器
第六章存储器装置
第6章 存储器
本章重点： 掌握各种存储器的工作原理及其CPU的存储
器的扩展。 本章难点：
理解存储器的工作原理及其地址空间的确定。
第六源自文库存储器装置
6.1 概述
6.1.1 存储器的分类
存储器（Memory）是计算机的重要组成 部件，用来存放数据和程序的。半导体存储 器由于其体积小、速度快、耗电少、价格低 等优点而在微机系统中得到广泛的应用。
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(2)6116芯片
6116芯片的容量为2K×8bit， 有2048个存储单元。工作过程如 下：
读出时：A10～A0送地址信号 到行、列地址译码器，经译码后 选中一个存储单元；由CS＝0， OE＝0，WE＝1构成读出逻辑；被 选中单元的8位数据经I/O电路和 三态门送到D7～D0输出。
方式\引脚 读
输出禁止 备用 编程 校验
编程禁止
标识符
A9
低低 高 ×
低高 高 ×
高×
××
低高 低 ×
低低 高 ×
高×
××
低低 高高
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A0
Vpp Vcc 数据端功能
×
Vcc 5V 数据输出
×
Vcc 5V
高阻
×
Vcc 5V
高阻
× 12.5V Vcc 数据输入
× 12.5V Vcc 数据输出
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6.1.1 存储器的分类 根据存取方式的不同，半导体存储器可
以分为随机存取存储器RAM(Random Access Memory)和只读存储器ROM(Read Only Memory) 两大类。如图所示。
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6.1.2 半导体存储器主要性能指标
1.存储容量 2.存取速度 3.功耗 4.可靠性 5.性能／价格比
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6.4 存储器地址选择
6.4.1 线选法
线选法就是用除片内寻址外的高位地址线 直接分别接至各个存储芯片的片选端，当某地 址线信号为“0”时，就选中与之对应的存储芯 片。
特点：不需要地址译码器，线路简单，适 用于连接存储芯片较少的场合。
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CE
(1) 2764A芯片 EPROM2764A芯片为双列直插式28引脚的标准芯片，
有13条地址线，8条数据线，2个电压输入端Vcc和VPP， 一个片选端CS，此外还有输出允许OE和编程控制端 PGM ，容量为8K×8位，其引脚如图所示。七种工作 方式如表所示。
V P P A 1 2 A 7 A 6 A 5 A 4 A 3 A 2 A 1 A 0 D 0 D 1 D 2 G N D
（1）存储器基本电路——单管动态电路（MOS 管栅极与衬底之间分布电容） （2）特点：定时刷新。 （3）刷新要求：在几毫秒时间内每隔一段时间 刷新一次；进行刷新操作的时间内存储器不能 进行读写（死时间）；在每一个指令周期中利 用CPU不进行访内操作的时间进行刷新。
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6. 3 只读存储器（ROM）
× 12.5V Vcc
高阻
低 Vcc 5V 制造商编码 高 Vcc 5V 器件编码
6.4 存储器地址选择
CPU要实现对存储单元的访问，首先要选择存储 芯片，即进行片选；然后再从选中的芯片中依地址 码选择出相应的存储单元，以进行数据的存取，这 称为字选。片内的字选是由CPU送出的N条低位地 址线完成的，地址线直接接到所有存储芯片的地址 输入端，而片选信号则是通过高位地址得到的。实 现片选的方法可分为三种：线选法、全译码法和部 分译码法。
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6.1.3 存储器芯片的一般结构
1.存储体
2.地址译码器
3.控制逻辑电路 4.数据缓冲器
地
址
译 n位 地 址 码
器
0
1
.
.
2
n
.
-
1
存储体
0 1
.
数
m
据
.位
. .
缓
. .
数
m
冲
据
器
CS
控制
R/W
逻辑
电路
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6.2 随机存储器(RAM)
6.2.1 静态随机存储器(SRAM)
电擦写可编程只读存储器(E2PROM)——特点： 对硬件电路没有特殊要求，操作简单；在线读 写，在断电情况下保存的数据信息不会丢失； 可在写入过程中自动进行擦写。
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常用的典型EPROM芯片有 2708（1K×8）、2716(2K×8)、 2732 (4K×8) 、2764(8K×8)、 27128(16K×8)、27256(32K×8)、 27512(64K×8)等，
特点：信息在使用时不能被改变（只能读出， 不能写入）；用于存放固定的程序和常量 优点：非易失性的。
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掩膜式ROM——制成后，用户不能修改。
可编程只读存储器（PROM）——可以由用户自 己编程（只可写入一次）。
可擦写只读存储器（EPROM）——写入：利用编 程器。擦除：利用紫外线光照射。
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写入时：A10～A0送地址信号到行、列地址译码 器，经译码后选中一个存储单元；由CS＝0， OE＝1，WE＝0构成写入逻辑；从D7～D0端输入 的数据经三态门到I/O电路，写到存储单元中。 无操作：CS＝1，I/O三态门呈高阻状态，存储 器芯片与系统总线“脱离”。
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6.2.2 动态RAM(DRAM)
V8
△
G2
1 EN
G3
1 EN
列线Y
2．静态RAM芯片 常用的典型SRAM芯片有2114、6116、6264、
62256等 (1)2114芯片 2114芯片是1K×4的静态 RAM芯片，其引脚图如图6-4所示。 地址输入端10个(A9～A0)； 数据输入/输出端4位(I/O1～I/O4)； 片选端 CS ； 写允许控制端 WE 。