微机原理及应用第3章

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1、第3章存储器技术存储器就是用来存储程序和数据的，程序和数据都是信息的表现形式。按照存取速度和用途可把存储器分为两大类：内存储器（简称内存，又称主存储器）和外存储器。存储器的容量越大，记忆的信息也就越多，计算机的功能也就越强。3.1存储器技术简介注意：外存与内存之间经过DMA控制进行数据的成批交换。存储器的简单工作原理存储系统的分类注：CPU不能直接用指令对外存储器进行读写。要使用外存中的信息，必须先将它调入内存储器。价格、容量、速度三者间不可调和的矛盾信息存储上的局部性存储器分级体系的产生3.1.1存储器分类RAM的种类：在RAM中，按工艺可分为双

2、极性RAM和金属氧化物（MOS）RAM两大类。用MOS器件构成的RAM，可分为静态读写存储器（SRAM）和动态读写存储器（DRAM）两种。1.随机读写存储器各类型随机存储器的特点和用途1）双极性RAM：主要特点是存取速度快；主要用于要求存取速度高的微型计算机中。2）金属氧化物（MOS）RAM：集成度高，价格便宜，随着技术发展速度也不慢；广泛应用于现代生产的各种计算机中。SRAM：状态稳定，只要不掉电，信息不会丢失。优点是不需刷新，缺点是集成度低。适于不需要大存储容量的微型计算机，如单片机中。（6264）DRAM：存储单元以电容为基础，电路简单，集成

3、度高。但电容中的电荷由于漏电会逐渐丢失，所以需定时刷新。适用于大存储容量的计算机中。（内存条）ROM的种类：1）掩膜工艺ROM；2）可一次编程ROM（PROM）；3）可擦除PROM；可擦除PROM常见的有三种：EPROM、EEPROM、FLASHROM。2.只读存储器Ｗ０Ｗ１b0b1b2各种只读存储器的特点和用途EPROM：可反复擦除和写入，在其正面的陶瓷封装上有一个玻璃窗口，可以看到内部的集成电路，用紫外线孔照射就可以擦除其内的数据，需要专门的擦除器和编程器。EEPROM：以电信号来修改内容，只需用厂商提供的专用刷新程序就可以轻而易举地改写内容，

4、不需要专用改写设备。（双电压）FLASHROM：只需要专用程序就可改写（单电压）半导体存储器的分类静态RAM（SRAM）动态RAM（DRAM）半导体存储器只读存储器ROM随机读写存储器RAM掩膜ROM可编程ROM（PROM）可擦除PROM双极性RAM金属氧化物（MOS）RAMEPROMEEPROMFLASHROM3.1.2存储器的主要性能指标1.存储容量2.存取时间3.可靠性4.功耗5.价格3.2存储器的连接1）CPU总线的带负载承受能力2）CPU的时序与存储器的存取速度之间的配合3）存储器的组织、地址分配与片选问题1.CPU与存储器的连接时应注意

5、的问题2.存储器的连接系统总线（主要是低位地址信号线）存储器的连接方式有：全地址译码方式和部分地址译码方式。1）全地址译码方式就是利用地址总线的所有地址信号引脚来惟一地决定存储器芯片的1个单元，也即使存储器芯片的每1个存储单元惟一地占据内存空间的一个地址。2）部分地址译码方式就是把CPU系统总线中的部分地址信号线与存储器芯片相连接，参与存储器地址的译码。1）全地址译码方式6264与8088CPU在最大工作模式下采用的就是全地址译码方式连接；6264芯片有13条地址信号线（决定了能寻址8K个存储单元），还有8条双向数据总线（决定该芯片的基本存储单元为

6、一个字节）；由CS1、CS2、OE、WE四个信号相互配合来完成对的读写；6264芯片惟一地占据内存空间0F0000H到0F1FFFH这8KB空间；（A0~A12决定某个存储单元的低位地址，A13~A19决定高位地址）2）部分地址译码方式8KB芯片6264所占的内存地址空间范围被分成了0DA000H~0DBFFFH、0DE000H~0DFFFFH、0FA000~0FBFFFH、0FE000H~0FFFFFH；（地址空间重叠：原因是A14、A17没参与译码）重叠区域决不可再分配给其他芯片，只能空着，否则回造成总线竞争而使计算机系统无法正常工作。（部分译

7、码方式是以牺牲内存空间为代价换得译码上的简单）用一条高位地址线接选片信号端的方法叫线性选择（现在已经很少用到）这种方法直接用CPU地址总线中某一高位线作为存储器芯片的片选信号，简称为线选法。线性选择法的优点是连接简单，片选信号的产生，不需复杂的逻辑电路。例：某一计算机，共有16条地址线，现接入1KB的RAM和1KB的ROM，由此可以确定，当地址范围要求如图所示，会产生什么问题？A10A11ROM：0000H~03FFHRAM：0400H~07FFH0000H~03FFH0800H~0BFFH3）译码电路实现地址译码需要译码电路（如74LS138、7

8、4LS148等）；用74LS138译码器和与非门配合、且A13~A19全为高电平时，才使存储器芯片选择信号有效，允许808