微型计算机原理与接口技术（第二版）第3章半导体存储器及其接口

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1、微型计算机原理与接口技术（第二版）第3章半导体存储器及其接口3.1存储器概述3.2随机存储器RAM3.3只读存储器ROM3.4半导体存储器接口3.5存储体系结构习题与思考学习目标3.1存储器概述3.1.1存储器的分类3.1.2存储器的主要性能指标3.1.3内存储器的基本结构3.1.4半导体存储器3.1.1存储器的分类1．按在系统中的作用分类内存储器又称主存储器，简称内存或主存，用来存放当前正在运行或将要使用的程序和数据。CPU可以通过指令直接访问内存。因受地址总线宽度的限制，内存容量远不及外存，且具易失性，但具有访问速度快的特点

2、。外存储器又称辅助存储器，简称外存或辅存，位于主机外部，属于外部设备，具有非易失性，容量大，但读写速度慢，CPU不直接对其访问。3.1.1存储器的分类2．按存储信息的可保存性分类易失性存储器非易失性存储器半导体存储器磁介质存储器光盘存储器3．按存储介质分类3.1.2存储器的主要性能指标存储容量指存储器可以容纳的二进制信息总量。存取速度通常由存取时间来衡量，存取时间又称读写时间，指从CPU发出有效的存储器地址从而启动一次存储器读/写操作，到读出/写入数据完毕所经历的时间。8位二进制数为1个字节（Byte，简写为B），字节是存储容量

3、的基本单位。1KB＝1024B＝210B1MB＝1024KB＝220B1GB＝1024MB＝230B1TB＝1024GB＝240B1PB＝1024TB＝250B3.1.3内存储器的基本结构内存储器基本结构：存储体、地址寄存器、地址译码器、读写驱动器、数据寄存器、时序控制电路地址总线（n位）地址寄存器地址译码器存储体读写驱动器数据寄存器数据总线（m位）存储控制逻辑控制总线……3.1.4半导体存储器半导体存储器具有工艺简单、集成度高、成品率高、可靠性高、存取速度快、体积小、功耗低等特点；其存储电路所占的空间小，可以和译码电路以及缓冲

4、寄存器制作在同一芯片中。所以现代微型计算机的内存储器普遍采用半导体存储器。半导体存储器的分类：半导体存储器随机存储器（RAM）只读存储器（ROM）静态随机存储器（SRAM）动态随机存储器（DRAM）掩膜只读存储器（ROM）可编程只读存储器（PROM）可擦除可编程只读存储器（EPROM）电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）闪速存储器（FlashMemory）3.2随机存储器RAM3.2.1静态RAM（SRAM）3.2.2动态RAM（DRAM）3.2.1静态RAM（SRAM）基本存储电路指存储一位二进制数的电路，又称单元电路。１

5、．SRAM的基本存储电路T5T6T1T2T3T4VccBA（接地址译码线）位线DD位线字线由以上基本存储电路组成的SRAM芯片具有可靠性高、速度快、高稳定性、集成度低、功耗较大的特点。SRAM一般用作高速缓冲存储器Cache。利用多个基本存储电路排成行列矩阵构成存储体，加上地址译码电路、读写控制电路、I/O电路，可以构成SRAM。3.2.1静态RAM（SRAM）2．SRAM的结构4行4列基本存储电路构成的16×1位SRAM的结构：常用的SRAM芯片有1K×4位（如2114）、2K×8位（如2128、6116）、4K×8位（如61

6、32、6232）、8K×8位（如6164、6264、3264、7164）、32K×8位（如61256、71256、5C256）、64K×8位（如64C512）等。3.2.1静态RAM（SRAM）3．典型的SRAM芯片Intel2114引脚图123456789A6A5A4A3A0A1A2CSGNDVccA7A8A9I/O1I/O2I/O3I/O4WE1817161514131211102114Intel6116引脚图A7A6A5A4A3A2A1A0D0D1D2GNDVccA8A9WEOEA10CSD7D6D5D4D31234567

7、8910111261162423222120191817161514133.2.2动态RAM（DRAM）１．单管DRAM基本存储电路刷新放大器T字线位线C数据输入/输出线由以上基本存储电路组成的DRAM芯片，其存取速度不及SRAM，需要定时刷新。但由于DRAM所用的MOS管少，集成度较高，功耗降低，价格低，所以在微型计算机中被大量用作内存。3.2.2动态RAM（DRAM）2．DRAM的刷新方式动态存储器刷新就是周期性地对动态存储器进行读出、放大、再写回的过程。一般地，DRAM应在2ms时间内将全部基本存储电路刷新一遍，需要依靠专

8、门的存储器刷新周期来系统地完成DRAM刷新。在存储系统中，刷新是按行进行的，一个刷新周期内对所有行中所有的基本存储电路都刷新一遍。DRAM刷新常采用两种方法：一是利用专门的DRAM控制器实现刷新控制，二是在每个DRAM芯片上集成刷新控制电路，使存储器件自身完成刷