2011微处理器系统结构与嵌入式系统设计(李广军)-CH5

《2011微处理器系统结构与嵌入式系统设计(李广军)-CH5》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第5章存储器系统5.1存储器件的分类5.2半导体存储芯片5.3存储系统的层次结构存储系统的分层管理地址映射技术现代计算机的多级存储体系决定芯片片选信号的实现两级译码；全译码、部分译码、线译码；固定、可变按存储介质(存储原理)、按读写策略(存取方式)容量扩展；基本结构（RAM、ROM）、性能指标并行、多端口、联想（改善主存的访问速度和吞吐量）5.4主存储器设计技术1.存储芯片选型2.存储芯片的组织形式3.地址译码技术4.存储器接口设计按存储介质（原理）双极型：MOS型掩膜ROM一次性可编程PROM紫外线可擦除EPROM电可擦除E2PROM可编程只读存储器FLASH

2、易失性存储器RAM非易失性存储器NVM静态SRAM动态DRAM存取速度快，但集成度低，一般用于大型计算机或高速微机的Cache；速度较快，集成度较低，一般用于对速度要求高、而容量不大的场合（Cache）。集成度较高但存取速度较低，一般用于需较大容量的场合（主存）。半导体存储器磁介质存储器磁带、软磁盘、硬磁盘（DA、RAID）光介质存储器只读型、一次写入型、多次写入型不同的存取方式一、数据传送方式并行存储器(ParallelMemory)串行存储器(SerialMemory)二、数据存取顺序随机存取（直接存取）可按地址随机访问；访问时间与地址无关；顺序存取先进先出

3、(FIFO)的存储原则队列(queue)堆栈存储先进后出(FILO)/后进先出(LIFO)；向下生成和向上生成；栈顶、堆栈指针SP；举例——FIFO存储器IDT7202原理图美国IDT公司不能随机读写堆栈的生成方式静态RAM(SRAM)的六管基本存储单元集成度低，但速度快，价格高，常用做Cache。T1和T2组成一个双稳态触发器，用于保存数据。T3和T4为负载管。如A点为数据D，则B点为数据/D。T1T2ABT3T4+5VT5T6行选择线有效（高电平）时，A、B处的数据信息通过门控管T5和T6送至C、D点。行选择线CD列选择线T7T8I/OI/O列选择线有效（

4、高电平）时，C、D处的数据信息通过门控管T7和T8送至芯片的数据引脚I/O。动态RAM(DRAM)的单管基本存储单元集成度高，但速度较慢，价格低，一般用作主存。行选择线T1B存储电容CAT2数据线电容上存有电荷时，表示存储数据A为逻辑1；行选择线有效时，数据通过T1送至B处；列选择线有效时，数据通过T2送至芯片的数据线；为防止存储电容C放电导致数据丢失，必须定时进行刷新；动态刷新时T1导通，而T2截止。刷新放大器读写控制逻辑R/WCE数据缓冲器（三态双向）d0d1dN-1…D0D1DN-1…RAM芯片的组成与结构（一）该RAM芯片外部共有地址线L根，数据线N根；

5、该类芯片内部采用单译码（字译码）方式，基本存储单元排列成M*N的长方矩阵，且有M=2L的关系成立；字线0字线M-10,00,N-1M-1,0M-1,N-1……………地址译码器a0a1aM-1……A0A1AL-1地址寄存器……D0DN-1位线0位线N-1存储芯片容量标为“M*N”（bit）D0DN-1地址线数据线控制线RAM芯片的组成与结构（二）该RAM芯片外部共有地址线2n根，数据线1根；该类芯片内部一般采用双译码（复合译码、重合选择）方式，基本存储单元排列成N*N的正方矩阵，且有M=22n=N2的关系成立；0,00,N-1N-1,0N-1,N-1………D0D0

6、DN-1DN-1…Y0YN-1Y地址译码器Y地址寄存器……AnAn+1A2n-1X地址译码器X0X1XN-1……A0A1An-1X地址寄存器…DD数据缓冲器（三态双向）D0读写控制存储芯片容量标为“M*1”（bit）数据线控制线地址线静态RAM芯片的引脚特性从三总线的角度看：1.地址线数目A、数据线数目D与芯片容量（M×N）直接相关：2A=MD=N2.控制信号应包括：片选信号和读/写信号所以，6264容量：213×8＝8K×8半导体存储芯片的主要技术指标存储容量存取速度功耗可靠性工作电源电压、工作温度范围、可编程存储器的编程次数、成本注意存储器的容量以字节（B）

7、为单位，而存储芯片的容量以位（b）为单位。即存取时间，以ns为单位，也可用存取时间Ta、存取周期Tm和存储器带宽Bm等表示。可用平均故障间隔时间来衡量以mW/芯片或µW/单元为单位2021/7/1511/54存储容量单位1kilobyteKB=1000(103)Byte1megabyteMB=1000000(106)Byte1gigabyteGB=1000000000(109)Byte1terabyteTB=1000000000000(1012)Byte1petabytePB=1000000000000000(1015)Byte1exabyteEB=100000

8、000000000000