《存储器技术》PPT课件

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1、存储器技术第5章5.1内存储器概述5.1.1内存储器的基本结构存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。构成存储器的存储介质，目前主要采用半导体器件和磁性材料。存储器中最小的存储单位就是一个双稳态半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性材料的存储元，它可存储一个二进制代码。由若干个存储元组成一个存储单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器。5.1.1内存储器的基本结构5.1内存储器概述5.1.2内存储器的数据组织字节地址、字地址、大端（BigEndian）和小端（LittleEndian）存储方式、字对齐和字不对齐。例如，32

2、位存储字12345678H存放在内存地址为0004中，如图5-2所示。5.1内存储器概述5.1内存储器概述5.1.3内存储器的主要技术指标存储容量：指存储器可以容纳的二进制信息量，以存储器中存储地址寄存器MAR的编址数与存储字位数的乘积表示。一般一个半导体芯片有M位地址线，N位数据线，则该半导体芯片的存储容量为2M×N位。5.1内存储器概述5.1.3内存储器的主要技术指标存取速度：“存取时间”（AccessTime）TA：从启动一次存储器操作，到完成该操作所经历的时间；“存储周期”（MemoryCycle）TMC：连续启动两次独立的

3、存储器操作之间的最小时间间隔。通常存储周期TMC略大于存取时间TA。5.1内存储器概述5.1.3内存储器的主要技术指标存储器带宽：指单位时间里存储器存取的信息量。通常以位/秒或字节/秒作为度量单位。存储器带宽是衡量存储器数据传输速率的重要技术指标。可靠性：用平均故障间隔时间MTBF（MeanTimeBetweenFailures）来衡量。MTBF越长，可靠性越高。内存储器常采用纠错码技术来延长MTBF以提高可靠性。5.1内存储器概述5.1.4内存储器的分类按存储方式可分为随机读写存储器RAM和只读存储器ROM。RAM可分为静态RAM

4、（SRAM）和动态RAM（DRAM）两种。ROM有掩膜ROM（MaskedROM）、PROM（ProgrammableROM）、EPROM（ErasableProgrammableROM）、EEPROM（ElectricallyErasableProgrammableROM）和闪速存储器（FlashMemory）等几种。5.1内存储器概述5.2RAM芯片的结构、工作原理及典型产品5.2.1RAM基本存储元电路基本存储元：基本存储元是组成存储器的基础和核心，它用来存储一位二进制信息0或1。（SRAM存储元的电路图）（DRAM存储元的电

5、路图）5.2随机存取存储器（RAM）一、静态随机存取存储器（一）静态ＲＡＭ的基本存储电路静态ＲＡＭ的基本存储电路，是由６个ＭＯＳ管组成的ＲＳ触发器.如图5.5所示：２．单管动态基本存储电路单管动态基本存储电路如图5.9所示，它Ｔ1管和寄生电容Cs组成。5.2.2RAM芯片的内部结构5.2RAM芯片的结构、工作原理及典型产品2K╳8位的静态RAM芯片A0~A10地址输入I/O1~I/O8数据输入/输出CE片选信号OE三态输出允许信号WE读写控制：=0写，=1读VCC电源GND地线Vcc2019181716151413222112345

6、6789106116GND2423CEA8A9A7A6A5I/O1A4A3A0A1A2I/O2I/O3I/O5I/O4I/O7I/O6I/O8A10OEWE11125.2.3RAM芯片实例SRAM存储器芯片Intel61165.2RAM芯片的结构、工作原理及典型产品64K╳1位的动态RAM芯片存取时间为150ns/200ns(-15,-20）低功耗，最大275mW每2ms需刷新一次，每次512单元A0~A7地址输入RAS行地址选通信号CAS列地址选通信号WE读写信号：=0写；=1读Vcc16151413123456781211216

7、4A6A7N/CDINA5A4A3A0A1A2RASWE109CASVSSDOUT5.2.3RAM芯片实例DRAM存储芯片Intel21645.2RAM芯片的结构、工作原理及典型产品5.3.1ROM基本存储元电路掩模ROM可编程只读存储器PROM（ProgrammableROM）可擦除的EPROM（ErasablePROM）电可擦除的E2PROM（ElectricallyErasablePROM）5.3ROM芯片的结构、工作原理及典型产品5.3.2ROM芯片的内部结构5.3ROM芯片的结构、工作原理及典型产品4K╳8位的EPROM芯

8、片A0~A11地址输入O0~O7数据输入/输出CE片选信号OE/VPP输出允许/编程高电压OE/VPPVcc20191817161514132221123456789102732GND2423CEA8A9A7A6A5O0A4A3A0A