存储器（南通大学）（陈继红）课件.ppt

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1、第6章存储器6.1半导体存储器6.2随机存储器RAM6.3只读存储器6.4存储器与系统的连接内存：是内部存储器的简称，又称主存。内存直接与CPU相连接，是计算机的组成部分。外存：即外部存储器，也称辅存。外存不直接与CPU相连接，而是通过I/O接口与CPU连接，其主要特点是容量大。6.1半导体存储器6.1.1半导体存储器的分类按存储信息的特性可分为：随机存储器（RandomAccessMemory）只读存储器（ReadOnlyMemory）按制造工艺主要可分为：NMOS、CMOS、TTL、ECL、砷化镓等。

2、1．RAM特点：RAM的读写次数无限。如果断开RAM的电源，其内容将全部丢失。分类：静态RAM（SRAM，StaticRAM）动态RAM（DRAM，DynamicRAM）2.ROM掩膜ROM：掩膜ROM简称ROM，是由芯片制造的最后一道掩模工艺来控制写入信息。PROM（ProgrammableROM）：可由用户一次性写入的ROM，如型熔丝PROM。EPROM（ErasableProgrammableROM）：可擦除的可编程只读存储器。如紫外线擦除型的可编程只读存储器。E2PROM(Electrically

3、ErasableProgrammableROM)：也称为EEPROM，是可以电擦除的可编程只读存储器。闪速存储器（FlashMemory）：闪速存储器是新型非易失性存储器，在系统电可重写。6.1.2半导体存储器的主要技术指标存储容量存储容量是表示存储器大小的指标，通常以存储器单元数与存储器字长之积表示。每个存储器单元可存储若干个二进制位，二进制位的长度称为存储器字长。存储器字长一般与数据线的位数相等。每个存储器单元具有唯一的地址。因此，通常存储容量越大，地址线的位数越多。2.最大存取时间从接收地址码、地址

4、译码、选中存储单元，到该单元读/写操作完成所需要的总时间被称为存取时间。存储器的存取时间越短，工作速度就越快，价格也越高。3.功耗存储器被加上的电压与流入的电流之积是存储器的功耗。存储器的功耗又分为操作功耗和维持功耗（或备用功耗）。前者是存储器被选中进行某个单元的读/写操作时的功耗，后者是存储器未被选中时的功耗。4.可靠性可靠性一般是指存储器对温度、电磁场等环境变化的抵抗能力和工作寿命。半导体存储器由于采用大规模集成电路工艺，具有较高的可靠性。6.2随机存储器RAM6.2.1基本结构1.RAM芯片内部结构

5、半导体存储器由地址译码、存储矩阵、读写控制逻辑、三态双向缓冲器等部分组成。2.SRAM基本存储电路SRAM的基本存储电路是一个双稳态触发器，可以存储一位二进制数据。3.单管DRAM基本存储电路信息存放在电容Cs中，Ts是选通开关。当Cs中充有电荷时表示信息“1”，当Cs中没有电荷时表示信息“0”。6.2.2典型SRAM芯片1.IDT61162K×8bit的CMOS工艺的静态RAM.(1)最大存取时间：早期的6116速度较低，近几年的产品性能有所提高。例如IDT6116SA15/20/25/35/45的读、

6、写时间分别为15、20、25、35、45ns。(2)功耗：操作时ICC为80-150mA全待用模式（Fullstandbypowermode）时ICC为2mA2．HM6225632K*8bit的静态RAM；0.8um工艺CMOS工艺；高速、低功耗。最大存取速度分45、55、70、85ns等几档；单一的5V电源，备用状态功耗1uW，操作时25mW；全静态，无需时钟或选通信号；双向I/O端口，三态输出，与TTL兼容。与其同一系列的还有:6264容量为8K×8bit62128容量为16K×8bit62512容量

7、为64K×8bit621400容量为4M×1bit628511容量为512k×8bit6216255容量为256K×16bit它们的控制信号基本相同。6.2.3典型DRAM芯片DRAM由于集成度高、功耗低、价格低，得到广泛的应用。DRAM的发展很快，单片容量越来越大。DRAM容量（bits）结构216464K64K×121256256K256K×121464256K64K×44210001M1M×14242561M256×4441004M4M×1444004M1M×4441604M256×16416800

8、16M8M×241640016M4M×441616016M1M×161.2164(64K×1bit)INTEL公司的早期产品，IBM公司的PC机使用该芯片作为其内存。主要特征：存取时间150-200ns操作时的功耗275mW，备用时7.5mW5V单一电源每次同时刷新512个存储单元（512×1bit）,刷新128次可将全部单元刷新一遍。刷新周期2ms引脚：地址线A0-A7数据线DIN、DOUT控制线=0，写操作；=1，读操作）