第5章_存储器.ppt

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1、第5章存储器主要内容:存储器及半导体存储器的分类随机存取存储器（RAM）存储器的扩展5.1存储器及半导体存储器的分类存储器是计算机用来存储信息的部件。5.1.1存储器的分类按存取速度和用途可把存储器分为两大类：内存储器和外存储器。内存：把通过系统总线直接与CPU相连的存储器称为内存储器，简称内存。特点：具有一定容量、存取速度快，且掉电数据将丢失。作用：计算机要执行的程序和要处理的数据等都必须事先调入内存后方可被CPU读取并执行。外存：把通过接口电路与系统相连的存储器称为外存储器，简称外存，如硬盘、软盘和光盘等。特点：存储容量大而存取速度较慢，且掉电数据不丢失。作用：外存用来

2、存放当前暂不被CPU处理的程序或数据，以及一些需要永久性保存的信息。通常将外存归入计算机外部设备，外存中存放的信息必须调入内存后才能被CPU使用。早期的内存使用磁芯。随着大规模集成电路的发展，半导体存储器集成度大大提高，成本迅速下降，存取速度大大加快，所以在微型计算机中，目前内存一般都使用半导体存储器。5.1.2半导体存储器的分类从应用角度可将半导体存储器分为两大类：随机存取存储器RAM(RandomAccessMemory)和只读存储器ROM(ReadOnlyMemory)。RAM是可读、可写的存储器，CPU可以对RAM的内容随机地读写访问，RAM中的信息断电后即丢失。R

3、OM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(如某些系统程序)，信息一旦写入就固定不变了。根据制造工艺的不同，随机读写存储器RAM主要有双极型和MOS型两类。双极型存储器具有存取速度快、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型存储器具有集成度高、功耗低、价格便宜等特点，适用于内存储器。MOS型存储器按信息存放方式又可分为静态RAM(StaticRAM，简称SRAM)和动态RAM(DynamicRAM，简称DRAM)。只读存储器ROM在使用过程中，只能读出存储的信息而不能用通常的方法将信息写入存储

4、器。目前常见的有：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(ProgrammableROM，简称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(ErasablePROM，简称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(ElectricallyErasablePROM，简称EEPROM或E2PROM)，能以字节为单位擦除和改写。静态RAM动态RAMMOS型双极型不可编程掩膜存储器MROM可编程存储器PROM可擦除、可再编程存储器紫外线擦除的EPROM电擦除的E2PROM随机读写存储器

5、RAM只读存储器ROM半导体存储器图6.1半导体存储器的分类5.1.3半导体存储器的主要技术指标(1)存储容量(2)存储速度(3)可靠性(4)功耗微机原理与接口技术(1)存储容量存储容量是指一块存储芯片上所能存储的二进制位数。假设存储芯片的存储单元数是M，一个存储单元所存储的信息的位数是N，则其存储容量为M×N。D7…D1D0例题微机原理与接口技术例题1、已知单片6116芯片的地址线是11位，每个存储单元是8位，求其存储容量?解:因为可编址范围211，即M＝211，每个存储单元可存8位，即N＝8，所以，6116的存储容量=211×8=2×1024×8=2K×8＝2KB微机原

6、理与接口技术例题2、若要组成64K字节的存储器，以下芯片各需几片?①6116(2K×8)②4416(16K×4)解:①(64K×8)÷(2K×8)=32(片)②(64K×8)÷(16K×4)=8(片)微机原理与接口技术(2)存储速度存储器的存取速度是影响计算机运算速度的主要因素，用两个参数来衡量：①存取时间TA（AccessTime）——定义为启动一次存储器操作（读或写），到完成该操作所经历的时间。②存储周期TMC（MemoryCycle）——定义启动两次读（或写）存储器操作之间所需的最小时间间隔。注意：CPU读写存储器的时间必须大于存储芯片的额定存取时间微机原理与接口技术

7、(3)可靠性存储器的可靠性用MTBF来衡量。MTBF即MeanTimeBetweenFailures——平均故障间隔时间，MBTF越长，表示可靠性越高。(4)功耗使用功耗低的存储芯片构成存储系统不仅可以减少对电源容量的要求，而且还可以提高存储系统的可靠性。微机原理与接口技术5.1.4存储器的基本结构1、存储体—由多个基本存储单元组成，容量即为M×N；2、地址寄存器（地址锁存器）—锁存CPU送来的地址信号；3、地址译码器—对地址信号进行译码，选择存储体中要访问的存储单元；4、读/写驱动电路—包括读出放大和写入电路；5