《微机的存储器》word版

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1、第5章微机的存储器存锗是微机的重要蛆成部分之一，它的种类(9多，各种存储界存储信息的媒体，存储原属和方法也各不相同．本章主要以在霞机中广泛应用的半导体存储嚣为对象，在研究存储#丑其基本电路、差事知识的摹础上，着重研究存糖芯片及其与(：Pu之间的连接与扩充衄．此外，搞要介绍碰表面存储器．光盘存储群以及一·些新型的存储器．5．1存储器的分类与组成存铺器按它和CPU的连接方式不同，可分为内存储#和外存储器．通过CPU的外部总绒直接与CPU相连的存销器称为内存储界(简称内存或主存)．CPU要遇过I／0接口电路才舶访问的存储#称为外存储器(简称外存或二组存储#)．按存储辨信息的器件和媒

2、体来分，有半导体存储器。醋表面存储0D、磁泡存锌#和瘫芯存储群以及光盘存储婷．田5．1为CPU与存储群的连接坫构示意图．图中，内存由半导体存储嚣芯片组成，外存用有磺带、硬磁盘和软磁盘辞．田5，1CPU与存储鲁的座按坫构示露田随着大规模集成电路技术的发晨，目前微机的内存储韩几乎都由半9体#件构成．一、半导体存储器的分类半导体存储猫的分类如图5．2所示．按使用的功能可分为两大类，随机存取存储群RAM(RendomAccessMemory)和只读存储嚣ROM(ReadOnlyMemory)．RAM在程序执行过程中，每个存储单元的内容辗据程序的要求既可随时读出．又可随时写入，故可称读

3、／写存衅嚣．它主要用来存艘用户程序、原始敷捐，中间结果．也用来与外存交换信息和用作堆栈等。RAM所存储的信息在断开电源时会立即消失，是一种易失性存储器。ROM在程序执行过程中，对每个存储单元的原存信息，只能读出，不能写入。ROM在断开电源时，所存储的信息不会丢失。因此，ROM常用来存储固定的程序，例如微机的监控程序、汇编程序、系统软件以及各种常数、表格等。RAM按工艺又可分为双极型RAM和MOSRAM两类，而MOSRAM又可分为静态(Static)和动态(Dynamic)RAM两种。双极型RAM的特点是存取速度快，但集成度低，功耗大，主要用于速度要求高的位片式微机中；静态MO

4、SRAM的集成度高于双板型RAM，而功耗低于双极型RAM；动态RAM比静态RAM具有更高的集成度，但是它靠电路中的栅极电容来储存信息，由于电容器上的电荷会泄漏，因此，它需要定时进行刷新。只读存储器ROM按工艺也可分为双极型和MOS型，但一般根据信息写入的方式不而分为掩模式ROM，可编程PROM和可擦除、可再编程EPROM等几种。二、半导体存储器的组成半导体存储器的组成框图如图5．3所示。它一般由存储体、地址选择电路、输入输出电路和控制电路组成。(一)存储体存储体是存储l或。信息的电路实体，它由许多个存储单元组成，每个存储单元赋于一个编号，称为地址单元号。而每个存储单元由若干相

5、同的位组成，每个位需要一个存储件，对存储容量为1K(1024个单元)X8位的存储体，其总的存储位数为：1024~8位＝8192位存储器的地址用一组二进制数表示，其地址线的位数”与存储单元的数量N之间的关系为：2”二N地址线数与存储单元数的关系列于表5．1中。(二)地址选择电路地址选择电路包括地址码寄存器，地址译码器等。地址译码器用来对地址码译码。设其输入端的地址线根数为n，输出线数为N，则它分别对应2”个不同的地址码，作为对地址单元的选择线。这些输出的选择线又叫字线。地址译码方式有两种：1．单译码方式(或称字结构)它的全部地址码只用一个电路译码，译码输出的字选择线直接选中对应

6、地址码的存储单元。如图5．3所示。这一方式需要的选择线数较多，只适用于容量较小的存储器。2。双译码方式(或称重台译码)双译码方式如图5．4所示。它将地址码分为X与Y两部分，用两个译码电路分别译码。K向译码又称行译码，其输出线称行选择线，它选中存储矩阵中一行的所有存储单元。Y向译码又称列译码，其输出线称列选择线，它选中一列的所有单元。只有X向和Y向的选择线同时选中的那一位存储单元，才能进行读或写操作。由图可见，具有t024个基本单元电路的存储体排列成32x32的矩阵，它的X向和Y向译码器各有32根译码输出线，共64根。若采用单译码方式，则有1024根译码输出线。因此，双译码方式

7、所需要的选择线数目较少，也简化丁存储器的结构，故它适用于大容量的存储器。(三)读／写电路与控制电路读／写电路包括读／写放大器、数据寄存器(三态双向缓冲器)等。它是数据信息输入和输出的通道。外界对存储器的控制信号有读信号(丽)、写信号(W豆)和片选信号(舀)等，通过控旧电路以控制存储器的读或写操作以及片选。只有片选信号处于有效状态，存储器才能外界交换信息。5，2随机存取存储器(RAM)一、静态随机存取存储器(一)静态RAM基本存储电路静态RAM的基本存储电路，是由6个MOS管组成的RS触发器，如图5．5所