微型计算机系统 (6).ppt

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1、第6章存储器第6章存储器本章重点：掌握各种存储器的工作原理及其CPU的存储器的扩展。本章难点：理解存储器的工作原理及其地址空间的确定。存储器（Memory）是计算机的重要组成部件，用来存放数据和程序的。半导体存储器由于其体积小、速度快、耗电少、价格低等优点而在微机系统中得到广泛的应用。6.1概述6.1.1存储器的分类根据存取方式的不同，半导体存储器可以分为随机存取存储器RAM(RandomAccessMemory)和只读存储器ROM(ReadOnlyMemory)两大类。如图所示。6.1.1存储器的分类1.存储容量2.存取速度3.功耗4.可靠性5.性

2、能／价格比6.1.2半导体存储器主要性能指标1.存储体2.地址译码器3.控制逻辑电路4.数据缓冲器6.1.3存储器芯片的一般结构1．静态RAM基本存储电路静态RAM基本存储电路用来存储1位二进制信息（0或1），是组成存储器的基础。静态MOS六管基本存储电路如图所示。特点：不需要刷新，外围电路简化；集成度较低、功耗较大等。6.2随机存储器(RAM)6.2.1静态随机存储器(SRAM)2．静态RAM芯片常用的典型SRAM芯片有2114、6116、6264、62256等2114芯片2114芯片是1K×4的静态RAM芯片，其引脚图如图6-4所示。地址输入端1

3、0个(A9～A0)；数据输入/输出端4位(I/O1～I/O4)；片选端；写允许控制端。(2)6116芯片6116芯片的容量为2K×8bit，有2048个存储单元。工作过程如下：读出时：A10～A0送地址信号到行、列地址译码器，经译码后选中一个存储单元；由CS＝0，OE＝0，WE＝1构成读出逻辑；被选中单元的8位数据经I/O电路和三态门送到D7～D0输出。写入时：A10～A0送地址信号到行、列地址译码器，经译码后选中一个存储单元；由CS＝0，OE＝1，WE＝0构成写入逻辑；从D7～D0端输入的数据经三态门到I/O电路，写到存储单元中。无操作：CS＝1，

4、I/O三态门呈高阻状态，存储器芯片与系统总线“脱离”。（1）存储器基本电路——单管动态电路（MOS管栅极与衬底之间分布电容）（2）特点：定时刷新。（3）刷新要求：在几毫秒时间内每隔一段时间刷新一次；进行刷新操作的时间内存储器不能进行读写（死时间）；在每一个指令周期中利用CPU不进行访内操作的时间进行刷新。6.2.2动态RAM(DRAM)特点：信息在使用时不能被改变（只能读出，不能写入）；用于存放固定的程序和常量优点：非易失性的。6.3只读存储器（ROM）掩膜式ROM——制成后，用户不能修改。可编程只读存储器（PROM）——可以由用户自己编程（只可写入

5、一次）。可擦写只读存储器（EPROM）——写入：利用编程器。擦除：利用紫外线光照射。电擦写可编程只读存储器(E2PROM)——特点：对硬件电路没有特殊要求，操作简单；在线读写，在断电情况下保存的数据信息不会丢失；可在写入过程中自动进行擦写。常用的典型EPROM芯片有2708（1K×8）、2716(2K×8)、2732(4K×8)、2764(8K×8)、27128(16K×8)、27256(32K×8)、27512(64K×8)等，方式引脚A9A0VppVcc数据端功能读低低高××Vcc5V数据输出输出禁止低高高××Vcc5V高阻备用高××××Vcc

6、5V高阻编程低高低××12.5VVcc数据输入校验低低高××12.5VVcc数据输出编程禁止高××××12.5VVcc高阻标识符低低高高低高VccVcc5V5V制造商编码器件编码(1)2764A芯片EPROM2764A芯片为双列直插式28引脚的标准芯片，有13条地址线，8条数据线，2个电压输入端Vcc和VPP，一个片选端CS，此外还有输出允许OE和编程控制端PGM，容量为8K×8位，其引脚如图所示。七种工作方式如表所示。CPU要实现对存储单元的访问，首先要选择存储芯片，即进行片选；然后再从选中的芯片中依地址码选择出相应的存储单元，以进行数据的存取，这

7、称为字选。片内的字选是由CPU送出的N条低位地址线完成的，地址线直接接到所有存储芯片的地址输入端，而片选信号则是通过高位地址得到的。实现片选的方法可分为三种：线选法、全译码法和部分译码法。6.4存储器地址选择线选法就是用除片内寻址外的高位地址线直接分别接至各个存储芯片的片选端，当某地址线信号为“0”时，就选中与之对应的存储芯片。特点：不需要地址译码器，线路简单，适用于连接存储芯片较少的场合。6.4存储器地址选择6.4.1线选法全译码法将片内寻址外的全部高位地址线作为地址译码器的输入，把经译码器译码后的输出作为各芯片的片选信号，将它们分别接到存储芯片的

8、片选端，以实现对存储芯片的选择。译码法的优点是每片(或组)芯片的地址范围是唯—确定的，而且是连续的，也便于扩