存储器和存储系统

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1、存储器和存储系统苗付友mfy@ustc.edu.cnDept.ofComputerSci.&Tech.,USTC第五章主要内容5.1存储器概念和分类RAM的种类ROM的种类5.2RAM结构存储体外围电路地址译码方式5.38086系统的存储器组织8086CPU的存储器接口8086CPU与存储器系统的连接2009.92mfy@ustc.edu.cn5-1半导体存储器分类2009.93mfy@ustc.edu.cn1．RAM的种类(1)双极型RAM(2)MOS型RAM静态RAM动态RAM2009.94m

2、fy@ustc.edu.cn1)．双极型RAM存储速度高对于射极耦合逻辑(ECL)电路，可达到10ns，对于肖特基(Schottky)TTL逻辑电路，可到达25ns。集成度与MOS相比较低；功耗大，成本高。以晶体管的触发器作为基本存储电路，故所用晶体管数目多。主要应用于速度要求较高的位片式微型机中。2009.95mfy@ustc.edu.cn2)．MOSRAM(1)SRAM(静态RAM)(2)DRAM(动态RAM)2009.96mfy@ustc.edu.cn(1)SRAM(静态RAM)a．由6管构

3、成的触发器作为基本存储电路，集成度介于双极型和动态RAM之间。b．无需刷新，故可省去刷新电路，功耗比双极型低，但比动态RAM高。c．可以用电池做后备电源，因而不需刷新逻辑电路(RAM中一个最大的问题就是：一旦RAM掉电，其存储的信息便会丢失。这就要求当交流电源掉电时，能够自动切换到一个用电池供电的低压后备电源，以此来保持RAM中的信息)d．较高的集成度。2009.97mfy@ustc.edu.cn(2)DRAM(动态RAM)a．基本存储电路由单管线路组成(靠电容存储电荷)；b．需要刷新电路，典型要

4、求是每隔2毫秒刷新一遍;c．较高的集成度，比SRAM的集成度高；2009.98mfy@ustc.edu.cn(3)NonVolatileRAM非易失性RAM或掉电自保护RAM，即NVRAM(NonVolatileRAM),这种RAM由SRAM加E2PROM共同构成，正常运行时和SRAM一样，但是它在掉电时和电源有故障的瞬间，将SRAM的信息保存到E2PROM中，从而信息就不会丢失。2009.99mfy@ustc.edu.cn2.只读存储器ROM掩膜ROM可编程的只读存储器PROM(Programm

5、ableROM)可擦除的EPROM(ErasablePROM)电可擦除的PROM快速擦写存储器FlashMemory2009.910mfy@ustc.edu.cn1).掩膜ROM是由生产过程中的一道掩膜工艺决定其中的信息，半导体厂家按照固定的线路制造的，一旦制造好后，其中的信息只能读而不能改变。2009.911mfy@ustc.edu.cn2).可编程的只读存储器PROM可以在特殊条件下编程的只读存储器。制造厂家生产的PROM在出厂时，各个单元都处于相同状态，用户根据需要在专用的设备上写入自己需要

6、的信息，但是只能写一次。它适合小批量生产。它比掩膜ROM的集成度低，价格较贵。2009.912mfy@ustc.edu.cn3)可擦除的EPROM可以根据需要重写，同时也可以把写上的内容擦去，且能改写多次。写的速度慢，还需要额外的条件，即在修改时，要将它从电路上取下来，并用紫外线制作的擦抹器照射20分钟左右，使存储器复原。即使要改写其中已经写入的一位，也必须把整个内容全部擦去。EPROM是目前应用较广泛的一种ROM芯片。2009.913mfy@ustc.edu.cn4).电可擦除的PROM简称为E

7、EPROM或E2PROM(ElectricallyErasablePROM)：能以字节为单位擦除和改写，且不需要把芯片拔下来插入编程器编程，在用户系统中就可以直接操作。随着技术的进步，E2PROM的擦写速度不断加快，可作为非易失性RAM使用。2009.914mfy@ustc.edu.cn5)快速擦写存储器FlashMemory又称快闪存储器；可以整体电擦除；是完全非易失性半导体存储器，可代替EEPROM。2009.915mfy@ustc.edu.cnFlash Memory阅读材料Flash Me

8、mory介绍Flash Memory的标准物理结构，称之为基本位（cell），其特色为一般MOS的闸极（Gate）和信道的间隔为氧化层之绝缘（gate oxide），而Flash Memory在控制闸（Control gate）与信道间却多了一层物质，称之为浮闸（floating gate）。拜多了这层浮闸之赐，使得Flash Memory可以完成三种基本操作模式，亦即读（一个byte或word）、写（一个byte或word）、抹除（一个或多个内存空间），就算在不提供电源给内存的环