微型计算机存储器接口技术

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1、第五章微型计算机存储器接口技术5.1存储器概述存储器是微型计算机系统中用来存放程序和数据的基本单元或设备。一、存储器的分类按存储介质分：半导体存储器、磁介质存储器和光存储器。按存储器与cpu的耦合程度分：内存和外存1.半导体存储器的分类a.双极型存储器;b.MOS型存储器2.按存取方式分类（1）随机存取存储器RAMa.静态RAMb.动态RAM(一)半导体存储器的分类及特点（2）只读存储器ROMa.掩模式ROM；b.熔炼式可编程的PROM，c.可用紫外线擦除、可编程的EPROM;d.可用电擦除、可编程的E2PROM等。e.闪速存储器（FlashM

2、emory）：简称闪存闪存：FlashMemory特点：非易失性存储器，可在系统电可擦除和可重复编程闪速存储器的技术分类：全球闪速存储器的主要供应商有AMD、ATMEL、Fujistu、Hitachi、Hyundai、Intel、Micron、Mitsubishi、Samsung、SST、SHARP、TOSHIBA，由于各自技术架构的不同，分为几大阵营。NOR技术NANDAND技术由EEPROM派生的闪速存储器3.按在微机系统中位置分类1.存储容量存储容量是指存储器所能存储二进制数码的数量，存储容量=存储字数(存储单元数)×存储字长(每单元的比

3、特数)例如，某存储芯片的容量为1024×4，即该芯片有1024个存储单元，每个单元4位代码。2.存取速度存取时间是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间，也称为访问时间。存取速度也可用存取周期或数据传输速率来描述.二、存储器的主要性能指标衡量半导体存储器性能的主要指标有存储容量、存取速度、功耗和可靠性。3.功耗和体积功耗通常是指每个存储元消耗功率的大小，单位为微瓦/位（µW/位）或者毫瓦/位（mW/位）体积和功耗越小越好.4.可靠性可靠性一般是指对电磁场及温度变化等的抗干扰能力，一般平均无故障时间为数千小时以上。三、内存的基本组成地址译

4、码器存储矩阵数据缓冲器012n-101m……控制逻辑…CSR/Wn位地址m位数据图5.2存储芯片组成示意图①地址译码器：接收来自CPU的n位地址，经译码后产生2n个地址选择信号，实现对片内存储单元的选址。②控制逻辑电路：接收片选信号CS及来自CPU的读/写控制信号，形成芯片内部控制信号，控制数据的读出和写入。③数据缓冲器：寄存来自CPU的写入数据或从存储体内读出的数据。④存储体：是存储芯片的主体，由基本存储元按照一定的排列规律构成。一、静态RAMRAM通常用来存储当前运行的程序和在程序运行过程中需要改动的数据。相对于DRAM,SRAM具有速度快

5、，接口简单、读写操作简便等特点，但其存储容量小，价格也偏高，故通常在多级存储系统中被用于构成cache存储器。5.2随机存储器常用的SRAM芯片有:Intel公司生产的2114、2128、6116、6264、62256等。如HY6116，HM62256，HM628128,等等容量:1K×4,1K×8,2K×8,K×8,…512K×8现以2114芯片为例对SRAM的芯片特性和接口方法进行介绍。A5A0A2A1CS-192114……1810VCCA9I/O1A6A4A3A7A8I/O2I/O3WE-符号引脚名A0~A9地址输入I/01~I/04数据

6、输入/输出CS-片选WE-写允许VCC、GND电源、地1.芯片特性Intel2114是一种存储容量为1K×4位，存取时间最大为450ns的SRAM芯片。如下图：GND2.内部结构片选及读／写控制电路：用于实现对芯片的选择及读／写控制存储矩阵：Intel2114内部共有4096个存储电路，排成64×64的短阵形式地址译码器：输入为10根线，采用两级译码方式，其中6根用于行译码，4根用于列译码；I/O控制电路：分为输入数据控制电路和列I／O电路，用于对信息的输入／输出进行缓冲和控制；•A0~A7：地址信号的输入引脚，用来分时接收CPU送来的8位行、

7、列地址；•RAS：行地址选通信号输入引脚，低电平有效，兼作芯片选择信号。当为低电平时，表明芯片当前接收的是行地址；•CAS：列地址选通信号输入引脚，低电平有效，表明当前正在接收的是列地址(此时应保持为低电平)；•WE：写允许控制信号输入引脚，当其为低电平时，执行写操作；否则，执行读操作。•DIN：数据输入引脚；•DOUT：数据输出引脚；•VDD：十5V电源引脚；•Css：地；•N/C：未用引脚NCDINWERASRASA0A1A2VDD182164DRAM……169VSSCASDOUTA6A3A4A5A7引脚排列图二、DRAM1.芯片特性Int

8、el2164是一种存储容量为64K×1位、最大存取时间为200ns、刷新时间间隔为2ms的DRAM芯片。2.Intel2164的内部结构2.接口方法D