微机原理与接口技术(西电)_第6章

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1、第6章主存储器第6章主存储器6.1概述6.2随机存储器(RAM)6.3只读存储器(ROM)6.4CPU与存储器的连接6.5IBM-PC/XT中的存储器6.6扩展存储器及其管理习题6第6章主存储器6.1概述6.1.1存储器的一般概念和分类按存取速度和用途可把存储器分为两大类，内部存储器和外部存储器。把具有一定容量，存取速度快的存储器称为内部存储器，简称内存。内存是计算机的重要组成部分，CPU可对它进行访问。目前应用在微型计算机的主内存容量已达64～256MB，高速缓存器(Cache)的存储容量已达128～512K

2、B。把存储容量大而速度较慢的存储器称为外部存储器，简称外存。第6章主存储器在微型计算机中常见的外存有软磁盘、硬磁盘、盒式磁带等，近年来，由于多媒体计算机的发展，普遍采用了光盘存储器。光盘存储器的外存容量很大，如CD-ROM光盘容量可达650MB，硬盘已达几个GB乃至几十个GB，而且容量还在增加，故也称外存为海量存储器。不过，要配备专门的设备才能完成对外存的读写。例如，软盘和硬盘要配有驱动器，磁带要有磁带机。通常，将外存归入到计算机外部设备一类，它所存放的信息调入内存后CPU才能使用。第6章主存储器6.1.2半导

3、体存储器的分类早期的内存使用磁芯，随着大规模集成电路的发展，半导体存储器集成度大大提高，成本迅速降低，存取速度大大加快，所以在微型计算机中，内存一般都使用半导体存储器。从制造工艺的角度来分，半导体存储器分为双极型、CMOS型、HMOS型等；从应用角度来分，可分为随机读写存储器(RandomAccessMemory，又称为随机存取存储器，简称RAM)和只读存储器(ReadOnlyMemory，简称ROM)，如图6.1所示。第6章主存储器掩膜1.只读存储器(ROM)ROM只读存储器可编程ROM(ROM)(PROM)

4、电可擦PROM半(EEPROM)导体可擦除ROM非易失RAM存(EPROM)(NVRAM)储器双极型静态RAMRAM(SRAM)随机读写存储器MOS型动态RAM(RAM)RAM(DRAM)组合RAM(IRAM)图6.l半导体存储器的分类第6章主存储器1)掩膜ROM掩膜ROM是利用掩膜工艺制造的存储器，程序和数据在制造器件过程中已经写入，一旦做好，不能更改。因此，只适合于存储成熟的固定程序和数据，大量生产时，成本很低。例如，键盘的控制芯片。第6章主存储器2)可编程ROM可编程ROM简称PROM(Programab

5、leROM)。PROM由厂家生产出的“空白”存储器，根据用户需要，利用特殊方法写入程序和数据，即对存储器进行编程。但只能写入一次，写入后信息是固定的，不能更改。它PROM类似于掩膜ROM，适合于批量使用。第6章主存储器3)可擦除PROM可擦除PROM简称EPROM(ErasableProgramableROM)。这种存储器可由用户按规定的方法多次编程，如编程之后想修改，可用紫外线灯制作的擦除器照射7～30分钟左右(新的芯片擦除时间短，多次擦除过的芯片擦除时间长)，使存储器复原，用户可再编程。这对于专门用途的研制

6、和开发特别有利，因此应用十分广泛。第6章主存储器4)电可擦PROM电擦除的PROM简称EEPROM或E2PROM(ElectricallyErasablePROM)。这种存储器能以字节为单位擦除和改写，而且不需把芯片拔下插入编程器编程，在用户系统即可进行。随着技术的进步，EEPROM的擦写速度将不断加快，将可作为不易失的RAM使用。第6章主存储器2.随机读写存储器(RAM)这种存储器在使用过程中既可利用程序随时写入信息，又可随时读出信息。它分为双极型和MOS型两种，前者读写速度高，但功耗大，集成度低，故在微型机

7、中几乎都用后者。RAM可分为三类。1)静态RAM静态RAM即SRAM(StaticRAM)，其存储电路以双稳态触发器为基础，状态稳定，只要不掉电，信息不会丢失。优点是不需刷新，缺点是集成度低。它适用于不需要大存储容量的微型计算机(例如，单板机和单片机)中。第6章主存储器2)动态RAM动态RAM即DRAM(DynamicRAM)，其存储单元以电容为基础，电路简单，集成度高。但也存在问题，即电容中电荷由于漏电会逐渐丢失，因此DRAM需定时刷新。它适用于大存储容量的计算机。第6章主存储器3)非易失RAM非易失RAM或

8、称掉电自保护RAM，即NVRAM(NonVolativeRAM)，这种RAM是由SRAM和EEPROM共同构成的存储器，正常运行时和SRAM一样，而在掉电或电源有故障的瞬间，它把SRAM的信息保存在EEPROM中，从而使信息不会丢失。NVRAM多用于存储非常重要的信息和掉电保护。其他新型存储器还有很多，如快擦写ROM(即FlashROM)以及IntegratedRAM，它们已得到应用，