《内存储器接口》课件

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1、第四章内存储器接口（6学时）第四节16位、32位及64位机存储器系统现代计算机接口技术退出第一节内存储器件(2学时)知识概述第二节地址译码(2学时)第三节内存储器扩展技术(2学时)第一节内存储器件4.1.1内存储器概述退出现代计算机接口技术1.存储器有两种基本操作—读和写。2.所有的存储芯片都设有地址引脚、数据引脚、读、写控制脚及片选脚。4.1.2内存储器的分类退出现代计算机接口技术内存储器ROM双极RAMMOS型RAM掩模式ROM可编程的ROM可擦除PROMRAMSRAMDRAMEPROMEEROM4.1.2一、随机存取

2、存储器RAM1.双极型RAM双极型RAM的主要特点：存取时间短，通常为几纳秒到几十纳秒；其集成度低、功耗大，而且价格也较高。2.MOS型RAM用MOS器件构成的RAM又可分为SRAM和DRAM。退出现代计算机接口技术4.1.2二、只读存储器ROM1.掩模式只读存储器这种芯片存储的信息稳定，成本最低。适用于存放一些可批量生产的固定不变的程序或数据。2.可编程ROM用户可以读出其内容，但再也无法改变它的内容。3.可擦除的PROM可擦除的PROM芯片因其擦除的方式不同可分为两类。（1）一是通过是紫外线照射来擦除，这种用紫外线擦除的P

3、ROM称为EPROM（2）另外一种是通过电的方法来擦除，这种PROM称为EEPROM芯片内容擦除后仍可以重新对它进行编程，写入新的内容。擦除和重新编程都可以多次进行。现代计算机接口技术退出4.1.3存储器芯片的主要技术指标1.存储容量存储器芯片的存储容量用“存储单元个数×每存储单元的位数”来表示。当计算机的内存确定后，选用容量大的芯片则可以少用几片，这样不仅使电路连接简单，而且功耗也可以降低。2.存取时间和存取周期存取时间又称存储器访问时间，即启动一次存储器操作（读或写）到完成该操作所需要的时间。CPU在读写存储器时，其读写时

4、间必须大于存储器芯片的额定存取时间。如果不能满足这一点，微型机则无法正常工作。存取周期是连续启动两次独立的存储器操作所需间隔的最小时间。若令存取时间为tA，存取周期为TC，则二者的关系为TC≥tA。现代计算机接口技术退出4.1.33.可靠性目前所用的半导体存储器芯片的平均故障间隔时间约为5×l06～l×108小时左右。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，而且还可以提高存储系统的可靠性。现代计算机接口技术退出4.1.4随机存取存储器的存储元及外部特性一、静态存储器1.SRAM的存储元静态RA

5、M的基本存储电路（即存储元）一般是由6个MOS管组成的双稳态电路，如图4.1所示。2.SRAM的外部特性6264芯片是一个8K×8bit的CMOSSRAM芯片，其引脚如图4.2所示。A0～Al2:13根地址信号线。一个存储芯片上地址线的多少决定了该芯片有多少个存储单元。通常这13根地址线通常接到系统地址总线的低13位上，以便CPU能够寻址芯片上的各个单元。现代计算机接口技术退出4.1.4D0～D7:8根双向数据线。对SRAM芯片来讲，数据线的根数决定了芯片上每个存储单元的二进制位数。使用时，这8根数据线与系统的数据总线相连。C

6、S1、CS2：片选信号线。OE：输出允许信号。只有当为低电平时，CPU才能够从芯片中读出数据，通常与系统总线的MEMW相连。WE：写允许信号。当WE为低电平时，允许数据写入芯片，通常与系统总线的MEMW相连。其它引脚：Vcc为+5V电源，GND是接地端，NC表示空端。现代计算机接口技术退出4.1.4二、动态存储器1.DRAM的存储元单管动态存储元电路如图4.3所示。2.DRAM的外部特性图4.4所示为2164A的引脚图，其引脚功能如下：A0～A7：地址输入线。DRAM芯片在构造上的特点是芯片上的地址引脚是复用的。两次送到芯片上

7、去的地址分别称为行地址和列地址。在相应的锁存信号控制下，它们被锁存到芯片内部的行地址锁存器和列地址锁存器中。DIN和DOUT：芯片的数据输入、输出线。RAS：行地址锁存信号。CAS：列地址锁存信号。WE：写允许信号。当它为低电平时，允许将数据写入。反之，当WE=l时，可以从芯片读出数据。现代计算机接口技术退出4.1.5只读存储器的存储元及外部特性一、EPROM1.EPROM的存储元它的基本存储单元的结构和工作原理如图4.5所示。2.EPROM的外部特性27256的外部引脚如图4.6所示，这是一块32K×8bit的EPROM芯片

8、，27256各引脚如下：A0～Al4：l5根地址输入线。D0～D7：8根双向数据线。CE：选片信号，低电平有效。OE：输出允许信号，低电平有效。当OE=0时，芯片中的数据可由D0～D7端输出。Vpp：编程电压输入端。编程时应在该端加上编程高电压，不同的芯片对VPP的值要求的不