存储器扩展IO扩展第5章

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1、5.1半导体存储器的扩展5.2MCS-51并行I/O接口的扩展5.3LED显示器的设计5.4按键和键盘的设计5.5存储器扩展、动态显示和键盘的实验第5章半导体存储器及并行I/O接口扩展325.1.1半导体存储器基础内存：磁芯存储器半导体存储器外存：磁表面存储器光盘存储器磁鼓、磁带和磁盘1．半导体存储器的分类和作用按工艺：双极型MOS型(场效应管)按功能：RAM(SRAM、DRAM、SDRAM)ROM(掩膜、PROM、EPROM、FLASH)近年来：易失性存储器非易失性存储器5.1半导体存储器的扩展双极型晶体管是一种电流控制

2、器件，电子和空穴同时参与导电。同场效应晶体管相比，双极型晶体管开关速度快，但输入阻抗小，功耗大。双极型晶体管体积小、重量轻、耗电少、寿命长、可靠性高，已广泛用于广播、电视、通信、雷达、计算机、自控装置、电子仪器、家用电器等领域，起放大、振荡、开关等作用。（1）RAM数据随时读写，读则取之不尽、写则盖旧换新。按存取方式分：静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）。随机存取存储器RAM静态RAM动态RAM（2）ROM存储器信息掉电不丢失。按编程方式分为三类：掩模ROM：工厂批量写入PROM：用户写入，但只有一次。EPRO

3、M：可被反复擦写的PROM，按擦除方法又分为：a、紫外光擦洗UVEPROM；b、电擦洗EEPROM、（在线改写，字节擦或块擦）；闪速存储器：存储容量大、擦除和编程速度快。只读存储器ROM掩膜ROMPROMEPROMEEPROM闪速存储器（3）新型存储器：OTPROM：是一种新型PROM，已经过测试性编程。FRAM：非易失性铁电存储器，属未来型。具有DRAM的高集成度和低成本的优点，又有SRAM的存取速度以及EPROM的非易失性。但其存取周期是有限的，向无限次发展。nvSRAM：新型非易失性静态读写存储器，由美国96年推出，

4、可靠性高，号称“LOWCOST”新型动态存储器：专门用于大容量的系统机和工作站。（1）存储容量存储器能够存储的信息总量.存储容量=字数╳字长1K=210=10241M=220=1024K1G=230=1024M1T=240=1024G2.半导体存储器的技术指标（2）最大存取时间存储器从接收到存储单元的地址开始,到读出或写入数据为止所需要的时间称为存取周期,该时间的上限值称为最大存取时间（3）存储器功耗存储器功耗是指它在正常工作时所消耗的电功率.该功率由“维持功耗”和“操作功耗”组成（4）可靠性和工作寿命抗干扰能力强、寿命也

5、较长（5）集成度指在一块数平方毫米芯片上能够集成的晶体管数目，有时也以每块芯片上集成的基本存储电路个数来表征，故常以位/片表示3.半导体存储器的基本结构半导体存储器由存储阵列、地址译码器、控制电路组成（1）单译码编址存储器0读1写片选读写控制（2）双译码编址存储器单译码编址存储器的基本结构与双译码编址存储器结构类似,区别在于:地址译码器的结构不同单译码编址存储器用于小容量存储器双译码编址存储器用于大容量存储器5.1.2只读存储器ROM只读存储器ROM掩膜ROMPROMEPROMEEPROM闪速存储器只读存储器具有非易失性和

6、非易挥发性，又称固定存储器或永久存储器，常用于程序存储。1.ROM的工作原理(1)掩模ROM读原理：由地址线先选中相应的字线（为高电平），掩模ROM存储“0”或“1”是由存储单元中各位是否有MOS管决定（有为0，无为1）。其信息在制造芯片时写入。（2）PROM存储器原理熔丝通“1”（3）EPROM的工作原理①UVEPROM紫外线擦除若浮置栅内无电荷，表示管内存1②EEPROM电擦除1987年首次出现，是UVEPROM和EEPROM结合的产物存储容量不断发展，制造工艺不断提高。按接口种类划分：标准的并行接口闪存：按三总线连接

7、NAND（与非）型闪存：引脚分时复用串行接口的闪存：通过一个串行数据输入和一个串行数据输出来和CPU接口（4）闪速存储器2.典型ROM芯片介绍（1）UVEPROMIntel27XX型号容量/KB读出时间/ns制造工艺所用电源/V管脚数27162300～450NMOS+5242732A4200～450NMOS+52427648200～450HMOS+5282712816250～450HMOS+5282725632200～450HMOS+5282751264250～450HMOS+528(2)2764的引脚功能(3)2764的

8、工作方式（2）EEPROMIntel28××类别容量/KB取数时间/ns字节擦除时间/ms读入时间/ms读操作电压/V写/擦除操作电压VPP/V2816225010105212816A2200/2509～159～15552817225010105212817A2200/2501010552864A825