《内存储器》PPT课件

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1、第三章内存储器3.1半导体存储器3.2存储器地址空间的硬件组织3.3PC/XT存储器子系统3.4奔腾机存储器子系统本章学习目标半导体存储器及闪存的组成及功能。半导体存储器性能参数以及芯片的组成方式。16位和32位微处理器存储地址空间的硬件组织方式。存储器层次结构3.1半导体存储器3.1.1ROM（ReadOnlyMemory)ROM的特点是断电后不丢失其中存储的程序和数据。ROM中的信息写入通常在脱机状态下用电气方式进行，即对ROM编程。ROM一般由地址译码器、存储矩阵和输出缓冲器组成。3.1.1ROM1掩膜ROM常称为ROM，行选字、列选位。列的位线上连或没有

2、连管子，由二次光刻版图形（掩膜）决定。3.1.1ROM2.PROM一次可编程ROM熔丝ROM，通过熔丝有、无表示两种状态。（1）字选中，基极为“1”，射极为“1”连熔丝：T1导通，输出“0”无熔丝：T1截止，输出“1”（2）出厂时熔丝都连，写入编程Ec->12V要写入的Di端为“1”（断开），DW导通，T2导通，大电流流过熔丝，烧断不写入的Di端为“0”（接地），DW不通，T2截止，无电流流过熔丝，不断（3）用途：标准程序、图表、常数、字库等3.可擦可编程ROM（EPROM）紫外线照射整体擦去，专用编程器写入信息。写入：D、S加25V，瞬间击穿，电子进入FG，设

3、为“0”，未写的仍为“1”，无电子，VT不变读出：D、S加5V，FG无电子，VT＝VT1，G上电压使FAMOS导通，输出“1”；FG有电子，VT＝VT0，G上电压不能使FAMOS导通，输出“0”。擦去：用紫外线通过窗口照射，电子被激发成为光电流泄漏，都无电子，恢复为全“1”状态3.1.1ROM3.1.1ROM（1）EPROM基本存储电路工作原理N沟FAMOS管的结构浮栅积存电荷与阀值的关系3.1.1ROMPGMVpp数据线读出001+5V输出待机1××+5V高阻，功耗为最大值1/4编程010+25V输入，所有单元为“1”检验001+25V输出禁止编程1××+25

4、V高阻（2）EPROM引脚配置和工作方式EPROM2764：8K×8b，28脚DIP，地址线A12－A0，数据线O7－O0，Vpp偏电源，Vcc电源，GND地线。2764的工作方式:4.EEPROM（1）EEPROM芯片的应用特性电可擦可编程ROM（EEPROM）字节写入、同时擦除，内部集成了擦除和编程电路.非易失性，读写与RAM类似，但写入时先擦除，时间稍长。2817：2K×8b，28脚DIP，地址线A10－A0，数据线I/O7-I/O0，片选，输出允许，写允许，RDY/准备好/忙，Vcc，GND，3个引脚NC2816:2K×8b，24脚DIP，与2817基本

5、相同。2817有擦写完毕信号端RDY/，在擦写操作期间RDY/为低电平，全部擦写完毕时，RDY/为高电平。3.1.1ROM3.1.1ROMRDY/数据线读出001高阻输出未选中1××高阻高阻字节编程0100->1输入字节擦除编程前自动擦除（2）EEPROM引脚配置和工作方式2817工作方式1.基本存储电路六管静态单元工作原理4个MOS管交叉耦合成双稳FF双稳与选通管V5、V6组成存储单元V5、V6接行选，V7、V8接列选。列选管V7、V8全列共用R：FF状态由V5、V6传至和DW：0：＝1，D＝0，使V1截止，V3导通，＝1，Q＝0；1：＝0，D＝1，使V1导通

6、，V3截止，＝0，Q＝13.1.2SRAM3.1.2SRAM六管NMOS基本存储电路3.1.2SRAMQV1V2V3V4NMOS10止通通通01通通止通CMOS10止通通止01通止止通3.1.2SRAMRAM芯片1.DRAM基本存储电路行选控制V导通、截止，使存储电容Cs与数据线D接通、断开，控制R/W。W：D＝1，对Cs充电至高电压；D＝0，Cs放电至低电压。R：Cs电荷在Cs、Cn上分配D上电位相应变化，通过读放电路检出是读“0”或“1”。电荷重新分配，破坏性读，需要重写。刷新：Cs容量小，电荷泄漏，2ms内可保持逻辑电平，2ms必须刷新一次。3.1.3DR

7、AM3.1.3DRAM单管NMOS基本存储电路3.1.3DRAM2.DRAM刷新刷新周期和刷新时间间隔刷新周期：刷新按行进行，每刷新一行所需时间为刷新周期。刷新时间间隔：在这段时间内DRAM的所有单元将被刷新一遍，一般DRAM的刷新时间间隔为2ms。（1）刷新方式集中刷新：刷新间隔时间前段用于R/W等，后段用于刷新；分散刷新：系统周期时间前段用于R/W等，后段用于刷新；透明刷新：存储器周期中的空闲时间用于刷新，或机器执行内部操作时间。3.1.3DRAM（2）刷新控制方式异步控制方式刷新（>）访存异步请求Mem刷新/访存同步控制方式利用CPU不访存时间刷新Mem半

8、同步控制方式时钟上升沿访