微机原理课件第10讲.ppt

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1、第五章存储器5.1存储器概述5.2随机存取存储器5.4只读存储器5.5CPU与存储器的连接5.3SRAM访问演示存储器是计算机的主要组成部件之一，用来存储程序和数据，容量越大，速度越快，计算机性能越好。内存：又叫主存储器。用来存放当前正在执行的程序和数据。其容量受系统地址总线的限制。外存：又叫辅助存储器。用来存放相对来说不经常使用的程序或者数据或者需要长期保存的信息。其容量不受限制。5.1存储器概述存储器的分类计算机工作时存取程序和数据的过程由内存ROM中的引导程序启动系统；从外存中读取系统程序和应用程序，送到内存的RAM中，运行程序；程序运行

2、的中间结果放在RAM中，(内存不够时也放在外存中)；程序结束时将最后结果存入外部存储器。存储器外部存储器内部存储器软盘硬盘闪存盘磁带光盘RAMROMSRAMDRAMPROMEPROMEEPROM存储器的分类现代大多数计算机以主存-辅存和cache-主存这两个层次为基础，构成了cache-主存-辅存三级存储层次结构。存储系统的层次结构8086存储体与总线的连接D7~D0数据总线D15~D8数据总线D7~D0奇地址存储体SELA19~A0D7~D0偶地址存储体SELA19~A0A19~A1地址总线BHEA05.2RAM随机访问存储器RAM随机访问存

3、储器(RandomAccessMemory)CPU能根据RAM的地址将数据随机地写入或读出。电源切断后，所存数据全部丢失。按照内部结构的不同，可以分成动态存储器DRAM和静态存储器SRAM。SRAM静态RAM(StaticRAM)静态RAM速度非常快，只要电源存在内容就不会自动消失。它的基本存储电路为6个MOS管组成1位。访问周期约20~40ns。常见的SRAM芯片2114(1K×4位)；6116(2K×8位)；6264(8K×8位)；62128(16K×8位)；62256(32K×8位)SRAM存储芯片内部结构SRAM存储芯片由地址译码器、

4、存储矩阵、控制逻辑和三态数据缓冲器组成。以INTEL2114为例说明芯片结构①地址线A0~A9,可知其能确定的存储单元为210=1k。②数据线DQ1~DQ4，每个存储单元可存储4位数据。③由上确定其容量为1K×4b。④控制线有CS#和R/W#。A6VccA5A7A4A8A3A9A0DQ1A1DQ2A2DQ3CS#DQ4GNDR/W#123456789181716151413121110)2114存储芯片内部结构存储矩阵64×64行地址译码器063…A3A4A5A6A7A8列地址译码器I/O电路063…A0A1A2A9输入控制电路I/O0I/O1

5、I/O2I/O3&&CSR/W①存储矩阵一块存储器芯片由基本存储单元构成矩阵；一个基本存储单元存放一位二进制信息。两种构成方式（字结构、位结构）字结构方式：一个字节的8位制作在一块芯片上，选中芯片可一次性读/写8位信息，封装时引线较多。【例如】：1K的存储器芯片由128×8组成，访问它要7根地址线和8根数据线。存储矩阵128×8D7~D0A6~A0①存储矩阵位结构方式：1个芯片内的基本单元作不同字的同一位，8位由8块芯片组成。优点是芯片封装时引线少。【例如】1K存储器芯片由1024×1组成，访问它要10根地址线和1根数据线。DA10~A0D7A

6、10~A0D6D5D4D3D2D1D0②地址译码器CPU读写一个存储单元时先将地址地址总线；高位地址译码后产生片选信号；低位地址存储器(地址译码器)译码选中所片内存储单元；最后在读/写信号控制下读出或写入。【注意】将地址分解为行地址和列地址可以减少连线的复杂程度。如采用线性译码器A9~A0将产生1024个输出，而采用行4列6的译码输出为24+26=80。③控制逻辑和三态数据缓冲器CPU送出的高位地址经译码后，送到逻辑控制器的CS#端，即产生片选信号，根据读写控制信号（R/W#）进行读/写操作。数据经三态数据缓冲器送到数据总线上或将数据写

7、入存储器。输入控制电路I/O0I/O1I/O2I/O3存储器SRAM访问演示以INTEL2114为例说明存储器访问和写入过程。演示内容：往1000000111单元写入0101并读出。2114存储芯片内部结构存储矩阵64×64行地址译码器063…A3A4A5A6A7A8列地址译码器I/O电路063…A0A1A2A9输入控制电路I/O0I/O1I/O2I/O3&&CSR/W0160236162630136061626324-16译码器4-16译码器664译码器664译码器60616263DBCSWEAB（后四位）……016263……………………AB

8、(前六位)CPU访问地址为1000000111的存储单元写数读数1MREQR/W01230132AB(前六位)CPU将0101写入地址为1000000