微机原理与接口技术第4章微机存储器ppt课件.ppt

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1、微机原理与接口技术第4章微机存储器教案第4章微机存储器4.1半导体存储器4.2存储器与系统的连接4.3现代存储器体系结构习题例半导体存储器的性能指标由于半导体存储器具有集成度高、功耗低、可靠性好、存取速度快、成本低等优点，是构成存储器的最主要的器件。◆存储容量：存储器容量是数据存储能力的指标，以字节为单位编址，存储器容量用最大字节数描述。◆存取速度：存储器存取速度用最大存取时间或存取周期描述。存储器存取时间定义为从接收到存储单元的地址码开始，到它取出或存入数据为止所需时间（单位为纳秒,ns）。◆功

2、耗：功耗用存储单元功耗（μW/单元），或存储芯片功耗（mW/芯片）描述。功耗指标也涉及到到芯片集成度。◆可靠性：可靠性是指存储器对电磁场、温度等外界变化因素的抗干扰能力，一般用平均无故障时间描述。半导体存储器的分类掩膜ROM可编程ROM(PROM)紫外线擦除可编程ROM(EPROM)电擦除可编程ROM(E2PROM)快擦写存储器（FlashMemory）半导体存储器(Memory)随机存取存储器（RAM）只读存储器（ROM）双极型RAMMOS型RAM静态RAM（SRAM）动态RAM（DRAM）常用

3、半导体存储器件的特点◆双极型RAM：存取速度快，与MOS型RAM相比集成度低、功耗大、成本高。◆MOS型RAM：制造工艺简单、集成度高、功耗低、价格便宜，存取速度不及双极型RAM。静态RAM（SRAM）以双稳态触发器做基本存储电路，集成度较高。动态RAM（DRAM）利用电容电荷存储信息，需附加刷新电路，采用的元件比静态RAM少，集成度更高，功耗更小。DRAM优于SRAM。◆EPROM：是可用紫外线进行（脱线）擦除，用编程器固化信息的ROM。EPROM可以多次改写，但编程速度较慢。◆E2PROM：是

4、可用特定电信号进行（在线）擦除和编程的ROM。E2PROM比EPROM使用方便，但存取速度较慢，价格也较高。◆快擦写存储器：在E2PROM基础上发展的，比E2PROM擦除和改写速度快得多。基本存储电路◆半导体存储器芯片是把成千上万个基本存储电路以矩阵阵列的组织形式（称为存储体）集成在数平方厘米上的大规模集成电路。◆基本存储电路是存储一位二进制信息的电路，由一个具有两个稳定状态（“0”和“1”）的电子元件组成。TCgCd位线（数据线）字线T4T5AT3T2T1BT6位线1(数据线)Vcc字线位线2(

5、数据线)六管静态基本存储电路单管动态基本存储电路存储芯片的基本组成（以静态存储器为例）◆半导体存储器芯片通常由存储矩阵、单元地址译码、数据缓冲/驱动和读/写控制逻辑四部分组成。◆存储器芯片的引脚主要有存储单元地址线Am-1~A0、数据线Dn-1~D0、片选通线CS（CE）、读/写控制线OE和WE等。数据缓冲器基本存储电路组成的存储矩阵（体）地址译码器片选通读/写选通读/写控制逻辑D0A0A1Am-1......Dn-1D1......存储器芯片的容量表示◆存储器芯片的容量表示：存储芯片的单元数×单

6、元位数例如，1K×48K×116K×8◆存储器芯片组成存储器的芯片数计算：存储器字节数8芯片单元数芯片位数例如，设计一个64KB的RAM存储器:若用静态RAM6116（2K×8）芯片组成，则64/2×1=32片;若用动态RAM2116（16K×1）芯片组成，则64/16×8=32片，32片分成4组，每组8片。常用存储器芯片的组成特性芯片型号M×N地址线数据线控制线SRAM6116（静态RAM）2K×8A10～A0D7～D0CS,OE,WEDRAM2164（动态RAM）64K×1A7～A0(行列地址

7、复用)DinDoutRAS,CAS,WEEPROM27648K×8A12～A0O7~O0CE,OE/VPP,PGME2PROM28172K×8A10～A0I/O7~I/O0CE,OE,WE,RDY/BUSY◆数据线的连接：存储器芯片的数据端Dn-1~D0可以直接和系统数据总线（DB）相应的数据位挂接起来。◆地址线的连接：存储器芯片的地址端Am-1~A0可以直接和系统地址总线（AB），从A0开始的低位地址部分相应的地址线挂接起来。数据线、地址线的连接读/写控制线的连接◆CPU读/写操作控制信号(M/

8、IO，RD和WR)进行逻辑组合，产生存储器读MEMR和存储器写MEMW信号，分别接存储器芯片的读允许OE信号和写允许WE信号。与与MEMRMEMWRDM/IOWR◆当单个存储器芯片的容量不能满足存储器容量要求时，需要用多个存储器芯片组合，以扩充存储器的容量。◆扩充存储器容量的连接方法：位扩充——扩充存储单元（字节）的数据位数。（芯片的单元位数为1位或4位时，需做位扩充。）字节扩充——扩充存储单元的字节个数。（芯片的单元数小于存储器字节数时，需做字节扩充。）存储器容量的扩充位扩充连接