计算机接口技术课件第5章.ppt

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1、第5章存储器系统内存储器的工作原理内存储器与CPU的连接15.1概述能够保存一位二进制信息的具有记忆功能的单元电路叫一个存储元，比如一个电容就可以是一个存储元；8个存储元构成一个存储单元，可以保存一个字节的二进制信息；许多存储单元构成了存储器；存储器有两种基本操作：读操作和写操作；2一、存储器的分类按存储器的系统结构划分：主存储器(内存、主存）辅助存储器（外存)高速缓冲存储器cache按存储介质分类半导体存储器---用半导体器件组成的存储器称为半导体存储器。如晶体管－晶体管逻辑组成的TTL存储器、MOS六管存储器等；磁性材料存储器：磁盘、磁带；光盘等；3半

2、导体存储器分类随机存储器：双极型半导体RAM，是以晶体管触发器作为基本存储电路，TTL电路；高速，功耗大、集成度低，成本高；MOS型RAM（MetalOxideSemiconductor)低速，功耗低、成本低、集成度高；静态SRAM是以双稳态触发器作为存储元动态DRAM是用电容存储信息，需要刷新；只读存储器ROM掩膜式ROM可编程式PROM可擦除可编程式EPROM电可擦除可编程式E2PROMbecGSD45.1.3存储器芯片的主要技术指标1、存储容量存储容量＝存储单元个数×每个存储单元位数如：SRAM芯片6264，它的容量为64Kb。它有8K个存储单元，每

3、个存储单元存储8位二进制信息。再如：DRAM芯片NMC41257的容量为256K×1，即它有256K个单元，每个单元存储1位二进制信息;2、存取时间TA存取时间又称存储器访问时间，即从启动一次存储器操作到完成该操作所需要的时间；如从发出读操作到读操作完成。例：MT48LC16M8A2TG-8E53、存储周期TC连续启动两次独立的存储器操作所需的最小时间间隔。存储器在完成上一次操作后不能马上启动下一次存储器操作，需要有一定的延迟时间。所以存储周期大于存取时间。采用MOS工艺的存储器，存取周期为几十到几百ns以下，双极型RAM存取周期最快可达10ns以下。4、

4、可靠性故障间隔平均时间MTBF约为5×106~1×1085、功耗低功耗器件可提高可靠性；65.2.1、静态随机存储器SRAM保持信息写操作读操作六管静态基本存储电路—双稳态触发器T3T4T1T2T5T6VCCT7T8ABY地址选择线I/OI/OX地址选择线76264存储芯片VccWECS2A8A9A11OEA10CS1D7D6D5D4D312345678910111213142827262524232221201918171615NCA12A7A6A5A4A3A2A1A0D0D1D2GND13根地址信号线通常接系统地址总线的低13位；8根数据线，与系统数据

5、总线相连；CS1，CS2两根片选信号线；OE输出允许信号；WE写允许信号；8twtwcA0~A12D0~D7tDWCS1CS2WESRAM6264写操作时序图9SRAM6264读操作时序图A0~A12CS1OED0~D7tOEtCOtRWCS210根据地址线的根数，SRAM芯片分为：根据数据线的根数，可以判断芯片中一个存储单元能保存多少位二进制信息；1113141516611662646212862256625122KB8KB16KB32KB64KB113.SRAM芯片的应用如何使用存储器芯片，即如何实现它与系统的连接，关键的问题是如何安排芯片的地址范围使

6、其满足用户的要求；存储器地址译码的方法：全地址译码方式部分地址译码方式12地址译码的方法全地址译码方式使用CPU系统提供的全部地址总线；即所有的高位地址线译码输出作为片选信号，低位地址信号线与存储芯片的地址线一一相连。这样，每个存储单元在整个内存空间中具有唯一的一个地址；对于6264芯片，用CPU系统中低13位地址信号（A0~A12）决定6264芯片中每个存储单元的地址，用高7（A13~A19）位地址信号决定芯片在整个内存中的地址边界。13全地址译码方式A19A18A17A16A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A000

7、1111100000000000003E000……………001111111111111111113FFFF8088系统BUSSRAM6264D0~D7D0~D7A0A0A12A12MEMWMEMRWECS2+5VOE11CS1A19A18A17A16A15A14A13&A1314全地址译码方式D0~D7D0~D7A0A0A12A12MEMWWEMEMRCS2+5VOE&≥1A19A18A17A16A15A14A13CS1Y7G1G2BG2ACBASRAM6264A19A18A17A16A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1

8、A0001111100000000000003E000……………0