第4章存储器系统-1.ppt

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1、第四章存储器系统4-1半导体存储器简介4-2随机读写存储器RAM4-5高速缓冲存储器（Cache）4-6虚拟存储器技术及其管理4-3只读存储器ROM4-4存储器系统设计4-1半导体存储器简介CPURAM读写ROM只读数据总线接口硬盘软盘光盘磁带一、微机存储器内存外存控制总线地址总线地址译码器4-1半导体存储器简介二、按存储性质分类半导体存储器随机读写存储器RAM只读存储器ROM可读、写，存放用户当前程序断电后内容消失只读，存放引导程序（加电运行）断电后内容不消失静态读写存储器SRAM动态读写存储器D

2、RAM集成度低、速度快、容量小集成度高、速度慢、容量大掩膜式ROM可编程ROM：PROM可擦除PROM：EPROM可擦除可编程PROM：E2PROM非易失性读写存储器NVRAM闪速存储器FLASH行选择线列选择线刷新放大器QC数据线SRAM（静态）6管双稳态电路构成DRAM（动态）单管基本存储电路集成度低，速度快作高速缓冲存储器集成度高、速度慢、容量大由于电容放电需进行周期刷新4-1半导体存储器简介行线X列线Y写数据读111T6T5T3T2T1T2T7T8+5V1、随机读写存储器ROM（ReadOn

3、lyMemory）存放引导程序；只读；断电内容不消失2、只读存储器ROM（ReadOnlyMemory）5-1半导体存储器简介（1）掩膜ROM：批量；（2）PROM：一次性编程；（3）EPROM：可编程、紫外线照射擦除；（4）E2PROM：可编程、电信号擦除，方便，价格较贵。（5）FLASH:在线电擦写、低功耗、大容量、擦写速度快，低成本。三、主要技术指标存储容量存取时间和存取周期功耗（操作功耗，维持功耗）平均故障间隔时间（MTBF）（可靠性）（MeanTimeBetweenFailure）存储器芯

4、片的容量CPU直接寻址的内存容量请分清：5-1半导体存储器简介存储容量？由CPU地址线的条数决定例8088CPU地址线20条，可寻址220个单元存储容量地址线A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0地址范围13条00000000000000000H11111111111111FFFH16条00000000000000000000H1111111111111111FFFFH4-1半导体存储器简介＝字数（地址数）×字长（1个字的位数）＝2地址线数量×数据线数量8K*8

5、=213×8(SRAMIntel6264)1K*4=210×4(SRAMIntel2114)64K*1=216×1(DRAMIntel2164)四、半导体存储器的基本结构4-1半导体存储器简介半导体存储器芯片内部的基本结构框图4-1半导体存储器简介1、存储矩阵存储器芯片的一个个基本存储电路(存储元)按一定的规则排列成适当的阵列，这种阵列称为存储矩阵。两种存储矩阵结构方式：字结构每个存储单元有8位，称为字结构（SRAM）位结构每个存储单元有1位，称为位结构（DRAM）2、地址译码器存储器芯片中的不同单

6、元，由地址总线上送来的地址码通过芯片中的地址译码器译码来选择的。单译码方式：210=1024根线；双译码方式：25+25=32+32=64根线。3、读/写控制逻辑片选信号CS读/写控制信号4-1半导体存储器简介五、存储器的读写操作1．存储器读周期存储器的读周期是指启动一个读操作到启动下一次读操作之间所需要的时间，读出周期tRC＝读取时间tA＋读恢复时间tAR。4-1半导体存储器简介五、存储器的读写操作2．存储器写周期存储器写周期指将数据写入存储器所需要的时间,写周期时间用tWC表示。下图给出了静态R

7、AM存储器写周期。4-1半导体存储器简介4-2随机读写存储器RAM一、静态RAM（SRAM）Intel典型芯片：6264（8K*8位）、62128（16K*8位）、62256（32K*8位）图4.7SRAM的基本结构（1K*8）静态RAM芯片6264引脚介绍：地址线A12~A0；数据线D7~D0；容量8K*8位CE2CE1WEOE读1010写100×WE：写允许信号OE；读允许信号CE1、CE2：片选信号6264A12~A0D7~D0VCCCE1NCGNDCE2WEOE4-2随机读写存储器RAM62

8、64芯片与CPU系统的连接D0~D7A0A12•••WEOECE1CE2A0A12MEMWMEMR•••译码电路高位地址信号D0~D78088CPU62644-2随机读写存储器RAM二、动态读写存储器（DRAM）1、电容存储“1”或“0”,存储信息不稳定;2、刷新电路：将存储的数据读出、经放大后再写入3、由DRAM控制器使行列地址线分时输入行选择线列选择线刷新放大器QC数据线4-2随机读写存储器RAMIntel2164DRAM芯片（64K*1）数据输出线DOUT，数据