《存储器扩展技术》PPT课件

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1、主讲：陈燕慧2006年4月第5章51系列单片机的系统扩展一、半导体存储器的分类根据存储介质不同，可分为:半导体存储器，磁心存储器，电耦合存储器。目前，计算机内部均采用半导体存储器，只讨论半导体存储器，按照存储器的存取功能不同，半导体存储器可分为1)只读存储器（ReadOnlyMemory，简称ROM）2)随机存储器（RandomAccessMemory，简称RAM）3)串行存储器。1.只读存储器（ROM）功能：用于存放程序，常数和表格常数等。特点：把信息写入存储器后，能长期保存，不会因电源断电而丢失信息，在计算机运行过程中，只能读出信息，不能再写入信息。一旦写入信息，不能随意更改。

2、根据编程方式的不同，ROM可分为以下5种：1)掩模工艺ROM特点：编程是由制造厂完成，即在生产过程中进行编程。用户不能改变其内容。结构简单，集成度高，适于大批量生产。2)可一次性编程ROM（PROM）特点：程序是由用户写入，只能写一次，但不能再进行修改。3)紫外线擦除可改写ROM（EPPROM）特点：用电信号编程而用紫外线擦除。程序由用户写入，运行多次擦除和重新写入。典型产品型号有：Intel公司27系列产品：2716（2KB×8），2732（4KB×8），2764（8KB×8），27128（16KB×8），27256（16KB×8）等。4)电擦除可改写ROM（EEPROM或E2P

3、ROM）特点：用电信号编程也用电信号擦除。可以通过读写操作进行逐个存储单元读出和写入，读写操作与RAM存储器差不多，只是写入速度慢一些。但断电后能保存信息。典型产品型号有：28C16、28C17、2817等。5)快擦写ROM（闪速存储器即FlashROM）特点：是在EPPROM和E2PROM基础上发展的一种ROM，读写速度很快。存取时间达70ns（纳秒），存储容量达16~128MB。改写次数可达1万~100万次。可在线写入，自动覆盖内容，可按页连续字节写入。典型产品型号有：28F256、28F516、AT89等。2.随机存储器RAM功能：用于存放可随时修改的数据，常用于单片机控制领

4、域。但是掉电后信息立刻消失。这时在单片机应用系统要有掉电保护电路路，以便及时提供备用电源，防止因掉电信息丢失。按制造工艺可分为：1）双极性RAM特点：存取时间短，一般为几到十几纳秒。与MOS型相比，集成度较低，功耗大，价格较高。应用场合：主要用于存取时间短微型计算机中。2）MOS（金属氧化物）RAM特点：与双极性RAM相反。在单片机系统中一般使用此种类型。按工作方式不同，可分为：静态读写存储器SRAM（StaticRandomAccessMemory）特点：集成度比较高，功耗比双极性RAM低，价格也比较便宜。动态读写存储器DRAM（DynamicRandomAccessMemory

5、）特点：集成度很高，功耗、价格比SRAM低。是一种CMOS工艺制成的电擦除可编程ROM，最近逐渐发展的。典型产品：二线制24CXX系列产品，三线制93CXX系列产品。3.串行存储器二、存储器的主要性能指标1.存储容量：通常用某一芯片有多少个存储单元、每个存储单元存储若干未来表示。例如：静态RAM6264的容量为8K×8，表示有8K个单元（1K=1024），每个单元存储8位（一个字节）数据。2.存取时间即存取芯片中某一个单元的数据所需要的时间。在计算机工作时，CPU在读写RAM时，它所提供的读写时间必须比RAM芯片所需要的存取时间长。如果不满足，微机则无法正常工作。3）可靠性微型计算

6、机要正确地运行，必须要求存储器系统具有很高的可靠性。内存的任何错误就可以导致计算机无法工作。4）功耗使用功耗低的存储器芯片构成存储系统，不仅可以减少对电源容量的要求，而且可以提高存储系统的可靠性。三、单片机最小应用系统1、8051/8751/80C51/87C51硬件最小应用系统片内有4KB的掩模ROM/EPROM，其自身可以构成最小系统，再加上复位电路、时钟电路、引脚接高电平，即可通电工作。硬件电路如图5.1a所示：这种最小应用系统具有以下特点：1）系统结构简单、可靠；2）有大量的I/O线供用户使用，P0~P3口共32根I/O均可作为输入/输出线使用。3）内部存储容量有限，只有1

7、28B的内部RAM和一些特殊功能即存期以及4KB的内部ROM/EPROM。2.8031/80C31最小应用系统用这两种芯片构成最小应用系统时，由于片内无ROM，所以必须在片外扩展程序存储器，常选用EPROM芯片。在外扩ROM时，必须接上地址锁存器，硬件电路如图5.1b所示：由硬件电路可知，该系统包括8031/80C31、2764EPROM、74LS373地址锁存器、时钟电路和复位电路。引脚接地，使CPU只能选择外部程序存储器，并执行ROM中的程序。ALE引脚接74LS