qs微机原理第06章.pdf

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1、第六章半导体存储器BUPT重点：¢半导体存储器的分类，各自的优缺点¢存储器芯片的容量、管脚¢与CPU的连接，构造存储系统难点：¢与CPU的连接，构造存储系统4学时6.1概述BUPT一、存储器分类1、按存取速度和在计算机系统中的地位分类⑴主存储器：速度较快，容量较小，价格较高，用于存储计算机运行所需要的程序和数据，可与CPU直接交换信息，习惯上称为主存，又称内存。⑵辅存储器：速度较慢，容量较大，价格较低，用于存放计算机当前暂时不用的程序、数据或需要永久保持的信息。辅存又称外存或海量存储器。2、按存储介

2、质和作用机理分类⑴磁存储器，主要有磁芯、磁带、磁盘、磁泡和磁鼓。⑵光存储器，只读式CD-ROM、可擦写光盘。⑶半导体存储器，当前计算机系统的主存主要用半导体存储器。6.1概述BUPT3、按存取方式分类⑴微机内部①随机存取存储器RAM，特点是存储器中的信息可读可写，半导体RAM断电后信息会全部丢失（易失性）。②只读存储器ROM，特点是存储器中信息只能读出，不能写入，关机后信息不会丢失（非易失性）。⑵微机外部①直接存取存储器DAM，如磁盘、光盘等，可直接对存储器中任何单元进行访问，存取时间与存储单元的物

3、理位置无关。②顺序存取存储器SAM，如磁带。对存储单元的访问是按顺序进行的，与存储单元的物理位置有关。6.1概述BUPT二、半导体存储器的特点⑴速度快，存取时间可到ns级；⑵集成度高，不仅存储单元所占的空间小，而且译码电路和缓冲寄存器、读出写入电路等都制作在同一芯片中。目前已达到单片1024Mb（相当于128M字节）。⑶非破坏性读出，即信息读出后存储单元中的信息还在，特别是静态RAM，读出后不需要再生。⑷信息的易失性（对RAM），即断电后信息丢失。⑸信息的挥发性（对DRAM），即存储的信息过一定时间

4、要丢失，所以要周期地再生（刷新）。⑹功耗低，特别是CMOS存储器。⑺体积小，价格在不断地下降6.1概述BUPT三、半导体存储器的分类Flash6.1概述BUPT半导体存储器主要分为两大类:随机存取存储器RAM和只读存储器ROM。°RAM分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）两种。目前计算机内的主存储器都是DRAM，它的集成度高、功耗很低，缺点是需要再生(刷新）。SRAM是非挥发的，所以不需要再生，但集成度比DRAM要低，计算机中的高速缓冲存储器大多用SRAM.现在有一些新的RAM，如组合

5、RAM（IRAM），将刷新电路与DRAM集成在一起；非易失RAM（NVRAM），实际上是由SRAM和EEPROM共同构成。正常情况下，它和一般SRAM一样，而在系统掉电瞬间它把SRAM中的信息保存在EEPROM中，从而使信息不丢失。°只读存储器ROM的特点是用户在使用时只能读出其中的信息，不能修改和写入信息。°近几年出现了一中新的存储器叫Flash存储器（闪烁存储器），这是一种电可擦除的非易失性只读存储器。6.1概述BUPT四、半导体存储器的组成半导体存储器一般由存储体、地址选择电路、输入输出电路和

6、控制电路组成。BUPT1、存储体存储体是存储1和0信息的电路实体，它由许多个存储单元组成，每个存储单元一般由若干位(8位)组成，每一位需要一个存储元件，每个存储单元有一个编号，称为地址。存储器的地址用一组二进制数表示，其地址线的根数n与存储单元的数量N之间的关系为：2n=N2、地址选择电路地址选择电路包括地址译码器和地址码寄存器。地址译码器用来对地址译码。设其输入端的地址线有n根，输出线数为N，则它分别对应2n个不同的地址码，作为对地址单元的选择线。这些输出的选择线又叫做字线。地址译码的方式有两种：

7、⑴单译码方式它的全部地址码只用一个电路译码，译码输出的字选择线直接选中对应的存储单元，如上图所示。这一方式需要的选择线数较多，只适用于容量较小的存储器。⑵双译码方式（或称矩阵译码）双译码方式如下图所示。它将地址码分为X与Y两部分，用BUPT两个译码电路分别译码。X向译码称为行译码，其输出线称为行选择线，它选中存储矩阵中一行的所有存储单元。Y向译码又称为列译码，其输出线称为列选择线，它选中一列的所有单元。只有X向和Y向的选择线同时选中的那一位存储单元，才能进行读写操作。由图可见，具有1024个基本单元

8、的存储体排列成32×32的矩阵，它的X向和Y向译码器各有32根译码输出线，共64根。若采用单译码方式，则要1024根译码输出线。因此，双译码方式所需要的选择线数目较少，也简化了存储器的结构，故它适用于大容量的存储器。3、读写控制电路读写控制电路包括读写放大器、数据寄存器（三态双向缓冲器）等。它是数据信息输入输出的通道。外界对存储器的控制信号有读信号RD、写信号WR和片选信号CS。BUPT6.1概述BUPT五、存储器的性能指标1、存储器容量存储器容量是指存储器可以容纳的