《微型计算机存储器》PPT课件

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1、第7章微型计算存储器7.1概述7.2随机存取存储器7.3只读存储器7.4微机内存区域划分7.5存储器与CPU的连接7.1概述7.1.1半导体存储器的分类7.1.2半导体存储器的结构7.1.3半导体存储器的主要性能指标7.1.4存储器的分级结构存储器分为两大类：内部存储器和外部存储器。本章主要介绍内存，内存由半导体存储器构成，因此本章重点介绍半导体存储器的工作原理、特点和半导体存储器的扩展技术。7.1.1半导体存储器的分类根据存取方式的不同，半导体存储器可分为随机存取存储器RAM和只读存储器ROM两类。随机存取存储器RAM：CPU可以对RAM的内容随机地进行读写访问，R

2、AM中的信息断电后会丢失。只读存储器ROM：ROM的内容只能随机读出而不能写入，断电后信息不会丢失。常用来存放不需要改变的信息，如基本输入输出系统等。7.1.1半导体存储器的分类根据制造工艺的不同，随机存取存储器RAM主要有双极型和MOS型两类。双极型RAM具有存取速度快、集成度较低、功耗较大、成本较高等特点，适用于对速度要求较高的高速缓冲存储器。MOS型RAM具有集成度高、功耗低、价格便宜等特点，适用于内存储器。7.1.1半导体存储器的分类MOS型RAM按信息存放方式的不同可分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）。SRAM的存储电路以双稳态触发器为基础，

3、控制电路简单，状态稳定，只要不掉电，信息不会丢失，但集成度较低，适用于不需要大存储容量的计算机系统。DRAM的存储单元以电容为基础，电路简单，集成度高，但电容中的电荷由于漏电会逐渐丢失，因此DRAM需要定时刷新，适用于大存储容量的计算机系统。7.1.1半导体存储器的分类目前常见的只读存储器ROM有：掩膜式ROM：用户不可对其编程，其内容已由厂家设定好，不能更改。可编程ROM（PROM）：用户只能对其进行一次编程，写入后不能更改。可擦除的PROM（EPROM）：其内容可用紫外线擦除，用户可对其进行多次编程。电擦除的PROM（EEPROM或E2PROM）：能以字节为单位进

4、行擦除和更改。7.1.2半导体存储器的结构半导体存储器芯片一般由以下部分组成：地址译码电路、存储体、三态数据缓冲器、控制逻辑。2n×N1.存储体记忆单元：能够表示二进制“0”和“1”的状态的物理器件构成了一个个记忆单元，每个记忆单元可以保存一位二进制信息。存储单元：1个或多个记忆单元构成一个存储单元，每个存储单元有一个唯一的编号，该编号就是存储单元的地址。存储体（存储矩阵）：许多存储单元有规则地组织起来（一般为矩阵结构）就构成了存储体。2.地址译码电路存储体通常含有2n个存储单元，采用n条地址线对其进行访问。存储芯片中的地址译码电路对CPU从地址总线发来的n位地址信息

5、进行译码，经译码产生的选择信号可以唯一地选中片内某一存储单元，在读/写控制电路的控制下可对该单元进行读/写操作。芯片内部的地址译码主要有两种方式：单译码方式和双译码方式。单译码方式适用于容量较小的存储芯片。双译码方式适用于容量较大的存储芯片。单译码方式只用一个译码电路对所有地址信息进行译码，译码输出的选择线直接选中对应的存储单元。双译码方式把n根地址线分成两部分，分别进行译码，产生一组行选择线X和一组列选择线Y，每一根X线选中存储矩阵中位于同一行的所有单元，每一根Y线选中存储矩阵中位于同一列的所有单元，当某一单元的X线和Y线同时有效时，相应的存储单元被选中。三态数据缓

6、冲器：是数据输入/输出的通道，数据传输的方向取决于控制逻辑对三态门的控制。读写控制电路：接收CPU发来的相关控制信号，以控制数据的输入/输出。CPU发往存储芯片的控制信号主要有读信号、写信号和片选信号等。值得注意的是：不同性质的半导体存储芯片其外围电路部分也各有不同，如在动态RAM中还要有预充、刷新等方面的控制电路，而对于ROM芯片，在正常工作状态下只有输出控制逻辑等。3.读/写控制电路存储器性能指标主要有三项：存储容量、存取时间、带宽。存储容量：反映存储器可存储信息量的指标。以单元个数×数据位数表示。如:某存储器存储容量为64K×8位，即64K字节。设微机的地址线和

7、数据线位数分别是p和q，则该存储器芯片的地址单元总数为2p，该存储器芯片的位容量为2p×q。例如：存储器芯片6116，地址线有11根，数据线有8根则该芯片的位容量是位容量=211×8=2KB。存储容量常用单位:B、KB、MB、GB、TB1KB=1024B1MB=1024K1GB=1024MB1TB=1024GB7.1.3半导体存储器的主要性能指标存取时间：表示启动一次存储操作到完成该操作所经历时间，一般为几ns到几百ns。存取时间越短，则存取速度越快。存储器的存取时间主要与其制造工艺有关，双极型半导体存储器的存取速度高于MOS型的存取速度。带宽：每秒