微机原理 半导体存储器课件.ppt

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1、微机原理及应用7微机基础本章主要内容：7.1存储器概述7.2随机存取存储器7.3只读存储器7.4CPU与存储器的连接7.5IBMPC/XT中的存储器存储器概述存储器：是计算机系统中的记忆装置，主要用来存放程序、数据和中间结果等。更确切地讲，存储器是存放二进制编码信息的硬件装置。存储器的类型1、按工作时与CPU交换信息的方式分类：内存：可与CPU直接交换信息，速度快，容量有限。外存：如软磁盘、硬磁盘、光盘，磁带等。外存是计算机的外部设备。外存不可直接与CPU交换信息，必须通过专门的设备才能读写外存。外存信息调入内存后才能供CPU使用。外存速度慢，外存可更

2、换，因此容量可视为无限大。2、按存储元件材料分类：早期的计算机内存使用磁芯，在微型计算机中，内存一般都使用半导体存储器。外存常用的是磁存储器(如软磁盘、硬磁盘、磁带)和集光学、机械、电子等技术为一体的光盘存储器。存储器的类型3．按存储器使用功能分类：随机存储器RAM可随机读写，断电后信息丢失，一般用于存储各种现场的输入输出数据，中间计算结果，与外存交换的信息和作堆栈用。只读存储器ROM只能一次写入，可随时读出，断电后信息不丢失。一般用来存储固定的程序和确定的数据，比如计算机的系统程序、一些固定表格等，如IBMPC机中的BIOS程序就固化在ROM中。存储

3、器的类型半导体存储器随机存储器RAM只读存储器ROM双极型MOS型掩膜ROM可编程ROM电可擦PROMEEPROM光可擦PROMEPROM静态RAM动态RAM存储器的性能指标存储器的性能指标包括存储容量，存取速度，可靠性及性能价格比。l存储容量：指每个存储器芯片所能存储的二进制数的位数，用存储单元数与存储单元字长（或数据线位数）的乘积来描述。如：Intel6264为8K*8位/片Intel2114为1K*4位/片l存取速度：从CPU给出有效存储器地址到存储器给出有效数据所用时间。随机读写存储器RAM分类：双极型和MOS型两种。双极型：优点：存取速度高缺

4、点：功耗大，集成度低，成本高主要用于高速微型计算机中。2.MOS型：又分为静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)两种，广泛用于微机中。RAM:RandomAccessMemory新：掉电保护RAM，即NVRAM，flashMemory等。随机读写存储器RAMlSRAM：用六管稳态存储电路作为基本存储单元，存取速度快，电路简单，不需刷新。但集成度较低，功耗较大，成本较高，容量有限，只适用于存储容量不大的场合。常用的SRAM芯片有：2114：1K*4;6116：2K*8;6264：8K*862128：16K*862256：32K*86116(2K*

5、8)的技术指标：采用CMOS工艺制造，单+5V电源，额定功率160mW，典型存取时间100ns，24线双列直插式封装。6116的引脚和功能图见书P247图7-3。随机读写存储器RAMlDRAM：基本存储电路为带驱动晶体管的电容，即单管动态存储电路。电容上有和无电荷对应被视为逻辑1和0。DRAM功耗低，结构简单，集成度高，生产成本低。但由于电容漏电，仅能维持2ms左右，故需要专门电路定期进行刷新，以维持其中所存的数据。现在用的内存大多数是由DRAM构成的。典型的DRAM芯片有：2164：64K*1、21162164A的存储单元组织结构见书P249图7-7

6、。只读存储器ROMROM的分类：掩膜ROM可编程ROM(PROM)紫外线可擦除可编程ROM(EPROM)电可擦除可编程ROM(EEPROM或记作E2PROM)l掩膜ROM：通过掩膜工艺技术编程，用户不能修改。。lPROM：可由用户编程但只能写入一次的ROM。出厂时PROM为熔丝断裂型，未写入时每个基本存储电路都是一个带熔丝的三极管或二极管。编程后丝断为“1”，未断者为“0”。只读存储器ROMlEPROM：可以用编程器写入，用紫外线灯照射擦除，可反复使用。在芯片上开有一石英窗口，当芯片置于紫外线下照射时，高能光子与EPROM中的电子相碰撞，将其驱散，于是

7、以电荷形式存储的信息即被擦除。按整片擦除，需离线擦除。lE2PROM：可以字节为单位在线电改写与电擦除，并能在断电情况下保持修改结果。常见的E2PROM芯片有2816(2K*8),2817(2K*8),2864(8K*8)等。半导体存储器的结构半导体存储器的组成：存储矩阵(也称存储体)、地址译码器、控制逻辑和三态数据缓冲寄存器l存储矩阵：是大量存储元件(由能存储一位二进制代码的物理器件)组成的有序组合，排成一定形式的阵列并进行编址，构成存储矩阵。l地址译码器：用来接收来自CPU的地址信号，产生地址译码信号，选中存储矩阵中的一个或几个基本存储电路，以便进

8、行读写操作。l三态双向数据缓冲器：用作数据输入/输出控制电路，以使其连接到系统数据总线上。l控