《存储器技术》课件

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1、第5章存储器技术CPU与存储器的连接随机存取存储器现代微机的存储体系存储器概述5.1存储器概述5.1.1.存储器的分类5.1.2存储器的性能指标5.1.3存储器系统的结构5.1.1存储器的分类按构成存储器的介质分类按存取方式分类按在计算机中的作用分类按制造工艺分类从不同角度进行分类1．按构成存储器的介质分类磁芯存储器半导体存储器光电存储器磁膜、磁泡和其它磁表面存储器光盘存储器等1．按构成存储器的介质分类磁芯存储器体积大、成本高、工艺复杂，现已完全淘汰。磁表面介质和光电技术实现的存储器存储容量大、访问速度较慢、信息不易丢失，常用于计算机的外存储器。半导体存储器由于采用

2、大规模和超大规模集成电路工艺制造，具有体积小、质量小、成本低等一系列优点而使它成为微型计算机中的主要存储器件。本章主要讨论半导体存储器。2．按存取方式分类半导体存储器随机读写存储器（RAM）只读存储器（ROM）静态RAM（SRAM）动态RAM（DRAM）掩膜ROM可编程ROM（PROM）可擦除PROM（EPROM）电可擦除PROM（E2PROM）快擦型ROM（FlashMemory）RAM和ROM（1）随机读写存储器RAM信息可以随时写入或读出关闭电源后所存信息将全部丢失静态RAM采用双稳电路存储信息，动态RAM是以电容上的电荷存储信息。静态RAM速度更快，而动态R

3、AM的集成度更高、功耗和价格更低，动态RAM必须定时刷新。（2）只读存储器ROMROM是一种在工作过程中只能读不能写的非易失性存储器掉电后所存信息不会丢失3．按在计算机中的作用分类主存储器主存或内存，主要用来存放活跃的程序和数据，CPU可以直接对其进行读/写操作。辅助存储器外存，其容量大，成本低，主要用来存放目前不活跃的程序和数据，CPU对其进行的读写操作必须通过内存才能进行。缓冲存储器缓存，位于主存与CPU之间，其存取速度非常快，但存储容量小，主要是完成主存和CPU之间的速度匹配。4．按制造工艺分类双极型读写速度快，集成度低，功耗大，价格偏高。常用于计算机中的小容

4、量高速缓存或一些要求速度高或容量小的微机中。金属氧化物半导体型存取速度较慢，集成度高，功耗低，价格便宜，常用来制作多种半导体存储器。5.1.2存储器的主要性能指标存储容量存取时间功耗可靠性集成度性能/价格比(1)用单元数×位数表示，以位为单位(2)用字节数表示容量，以字节为单位主要性能指标存储容量：(1)用单元数×位数表示，以位为单位。如1K×4位(2)用字节数表示容量，以字节为单位，如128B存取时间从CPU给出有效的存储地址到存储器给出有效数据所需的时间功耗功耗反映了存储器耗电的多少，同时也相应地反映了发热程度（温度会限制集成度的提高）。可靠性指存储器对外界电磁

5、场及温度等变化的抗干扰能力。集成度集成度指在一块存储芯片内能集成多少个基本存储电路。性能价格比性能价格比(简称性价比)是衡量存储器经济性能好坏的综合指标。5.1.3存储器系统的结构基本存储单元存储体地址译码电路片选与读／写控制电路I/O电路集电极开路或三态输出缓冲器其它外围电路存储器系统结构示意图CBABDB…地址锁存地址译码存储体（矩阵）数据缓冲读写控制存储器系统结构1.存储体由若干个基本存储电路按一定的规则排列起来，构成存储体2．地址译码电路对CPU送来的地址信息进行译码，选中片内某一存储单元，在读/写信号的作用下对该单元进行读写。有两种方式，即单译码与双译码。

6、3．片选与读／写控制电路接收片选信号及来自CPU的读/写控制信号，形成芯片内部控制信号4．数据缓冲器用于暂时存放来自CPU的写入数据或从存储体内读出的数据。5．地址锁存器锁存地址信息并交地址译码器，空出总线为即将传送数据作准备。…A7A0A1…25510存储器地址译码器…4位I/O0~I/O3数据缓冲器控制电路A5A6A7A8A9…Y31Y0Y1A0A1A2A3A4Y译码器X译码器32×32存储矩阵1K×1数据缓冲器控制电路X0X1I/O（1位）X2X31…单译码方式双译码方式256×4位的存储芯片1K×1的存储芯片单译码与双译码第5章存储器技术CPU与存储器的连接

7、随机存取存储器现代微机的存储体系存储器概述5.2随机读写存储器RAM5.2.1静态RAM5.2.2动态RAM5.2.1静态RAM基本存储单元工作过程静态RAM芯片Intel2114T3、T4是负载管，T1、T2为工作管，T5、T6、T7、T8是控制管。该电路有两种稳定状态：T1截止，T2导通为状态“1”；T2截止，T1导通为状态“0”。X地址选择Y地址选择T8BT7AT6T5T2T1T4T3VCC所有存储元共用此电路静态RAM的基本存储电路I/OI/O1．基本存储单元2．工作过程读操作：T5、T6、T7、T8均导通，A点与B点分别通过T5、T6管与及相通，及又进