【正文】 列時(shí)鐘 緩沖器 寫(xiě)允許 時(shí)鐘 緩沖器 數(shù)據(jù)輸入 緩沖區(qū) A 7 A 6 A 5 A 4 A 3 A 2 A 0 D IN V SS V DD D out 64KB*1=4個(gè) 128*128 128行選 1行 16位 AB 1位 DB 圖 36 Intel 2164A 64K*1位的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 8+8, 先行后列 4選 1的 I/O 4個(gè) 128的讀出放大器 SRAM： M N，存儲(chǔ) 1位的基本存儲(chǔ)電路由雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。 快 /容量小 /功耗大，成本高，適用于小容量存儲(chǔ)，如Cache。 DRAM： 基本存儲(chǔ)電路用 MOS管柵和源極之間的電容 C來(lái)存。 需要刷新電路， 慢 /容量大 /功耗小，集成度高，價(jià)格低，如內(nèi)存。 ROM 根據(jù)制造工藝可分為掩膜式 ROM、 PROM、 EPROM以及 EEPROM等。 1) 掩 膜 編程的 ROM (Mask Programmed ROM)簡(jiǎn)稱(chēng) ROM 用最后一道掩模工藝來(lái)控制某特定基本存儲(chǔ)電路的晶體管能否工作，以達(dá)到預(yù)先寫(xiě)入信息的目的，制造完成后 用戶(hù)不能更改 所存信息。由于只有讀出所需的電路，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、集成度高、容易接口，大批量生產(chǎn)時(shí)也很便宜。 掩 膜 ROM主要用做微型機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)程序存儲(chǔ)器，如BASIC語(yǔ)言的解釋程序、匯編語(yǔ)言的匯編程序、FORTRAN語(yǔ)言的編譯程序等。也可用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)學(xué)用表、代碼轉(zhuǎn)換表、邏輯函數(shù)表、固定常數(shù)以及陰極射線管或打印機(jī)用的由字符產(chǎn)生圖形的數(shù)據(jù)等。 可存放 BIOS，系統(tǒng)自檢、初始化等程序。 2) 現(xiàn)場(chǎng)編程 ROM（可編程），簡(jiǎn)稱(chēng) PROM。 出廠時(shí)并未存儲(chǔ)任何信息。使用時(shí)，用戶(hù)可根據(jù)需要自行寫(xiě)入信息。但信息一旦寫(xiě)入便成為 永久性的，不可更改 。 PROM是一次性編程 ROM，程序一旦寫(xiě)入便不能被擦去和改寫(xiě)。 可改寫(xiě)的 PROM也稱(chēng)反復(fù)編程 ROM，簡(jiǎn)稱(chēng) EPROM（ Erasable PROM） ， 信息的存儲(chǔ)是通過(guò) 電荷分布 來(lái)決定的 ,是指用戶(hù)既可以采取某種方法自行寫(xiě)入信息，也可以采取某種方法將信息全部擦去，而且擦去后還可以重寫(xiě)。 根據(jù)擦去信息的方法不同 EPROM又可分為兩種 ： （ 1） 紫外線擦除的 EPROM (Ultraviolet EPROM)， 簡(jiǎn)稱(chēng) UVEPROM； （ 2） 電擦除的 EPROM ( Electrically EPROM)，簡(jiǎn)稱(chēng) EEPROM或稱(chēng)電改寫(xiě)的 ROM(Electrically Alterable ROM，簡(jiǎn)稱(chēng) EAROM)，也稱(chēng) E2PROM。 EPROM 用紫外線擦去，擦寫(xiě)時(shí)從系統(tǒng)中取出來(lái)，重寫(xiě)速度慢， EEPROM（ E2PROM） 電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器 EEPROM（ E2PROM），采用 電（ 20V的高壓）擦除 技術(shù)，允許在線編程寫(xiě)入和擦除，而不必像 EPROM芯片那樣需要從系統(tǒng)中取下來(lái)，再用專(zhuān)門(mén)的編程寫(xiě)入器和專(zhuān)門(mén)的擦除器編程和擦除。 閃速 EEPROM（ FLASH） ，又稱(chēng) 塊擦寫(xiě) 可編程ROM。 FLASH高速耐用的 非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 ，不用電池供電的，能在線擦除和重寫(xiě)，掉電后信息可保持十年。 FLASH具有 EEPROM的特點(diǎn)，又可在計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行擦除和編程。讀取時(shí)間與 DRAM相似，而寫(xiě)時(shí)間與磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器相當(dāng)。 廣泛應(yīng)用于主板的 ROM BIOS、激光打印機(jī)、條碼閱讀器、 U盤(pán)等設(shè)備中。 存儲(chǔ)器的連接 存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 1. 位擴(kuò)展 ， ， 、位擴(kuò)展 1. 位擴(kuò)展 ， 指增加存儲(chǔ)的字長(zhǎng)。 存儲(chǔ)芯片可以是 1位， 4位或 8位的， 如 DRAM芯片 Intel 2164為 64K l位， SRAM芯片 Intel 2114為 1K 4位， 總存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù)不變 , 只增加每個(gè)單元中的位數(shù) 增加片數(shù)，每個(gè)單元中的位數(shù)為 8位 12位 高低 8位 AB,CB全并聯(lián)， DB分別對(duì)應(yīng)連接。 12位 AB 4位 DB 例，若單片容量為 4K 4位，連接為 4K 8位需要幾片： 兩 片 2. 字?jǐn)U展 字?jǐn)U展是對(duì) 存儲(chǔ)器容量 或存儲(chǔ)空間的擴(kuò)展。 存儲(chǔ)芯片上每個(gè)存儲(chǔ)單元的字長(zhǎng)己為 8位 ），只是存儲(chǔ)單元的個(gè)數(shù)不夠，需要增加的是存儲(chǔ)單元的數(shù)量，就需要進(jìn)行字?jǐn)U展。即用多片字長(zhǎng)為 8位的存儲(chǔ)芯片構(gòu)成所需要的存儲(chǔ)空間。 增加片數(shù)，每個(gè)單元中的位數(shù)是 8位 11位 AB 8位 DB AB, DB和CB全并聯(lián)，CS/分別連接譯碼器。 例如，用 2K 8位的存儲(chǔ)器芯片組成 4K 8位的存儲(chǔ)器。 兩 片 3. 字、位擴(kuò)展 在構(gòu)成一個(gè)實(shí)際的存儲(chǔ)器時(shí)，需要 同時(shí) 進(jìn)行位擴(kuò)展和字?jǐn)U展才能滿(mǎn)足存儲(chǔ)容量的需求。 例， 若使用 L K位的芯片（ LM， KN） ，則構(gòu)成M N位的存儲(chǔ)器 需要這樣的存儲(chǔ)器芯片？ 個(gè)。 例如，若系統(tǒng)要構(gòu)成 4KB的存儲(chǔ)器，用 2114芯片1K 4位，則需片？ （ 4K 8） /（ 1K 4） =8 （ M N） /（ L K） 綜上所述，存儲(chǔ)器容量的擴(kuò)展可以分為以下 三步： 1）選擇合適的芯片； 2）根據(jù)要求將芯片 “ 多片并聯(lián) ” 進(jìn)行位擴(kuò)展，設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足字長(zhǎng)要求的 “ 存儲(chǔ)模塊 ” ； 3）對(duì) “ 存儲(chǔ)模塊 ” 進(jìn)行字?jǐn)U展，構(gòu)成符合要求的存儲(chǔ)器。 【 例 31】 用 1K 4位的 2114芯片組成 2K 8位的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。 分析：芯片為 1K 4位，組成 1K 8位的，因此首先 位擴(kuò)展，用 兩片為一組 組成 lK 8位的存儲(chǔ)模塊， 再 字?jǐn)U展用兩組 lK 8位的擴(kuò)充為 2K 8位的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。 A 0 ～ A 9 2114 ( 1 ) D 7 ～ D 4 CS WE A 0 ～ A 9 2114 ( 1 ) D 3 ～ D 0 CS WE A 0 ～ A 9 2114 ( 2 ) D 7 ～ D 4 CS WE CS WE A 0 ～ A 9 2114 ( 2 ) D 4 ～ D 0 2 : 4 譯 碼 器 W/R IO / M A 0 ～ A 9 D 0 ～ D 7 A 10 A 11 圖 310 用 2114芯片 1K 4位組成 2K 8位的存儲(chǔ)器連線 10位 AB 4位 DB 兩組，一組兩片 高低 8位 10位 存儲(chǔ)器尋址 CPU通過(guò) 地址譯碼 實(shí)現(xiàn) 對(duì)存儲(chǔ)器芯片的 片選 ， 3種方法 ： 在簡(jiǎn)單的微機(jī)系統(tǒng)中，每個(gè)存儲(chǔ)芯片或 I/O端口 只用一根 地址線作片選信號(hào)。 將低位地址總線直接連 到各芯片的地址線上，剩余的 高位地址總線 全部參加譯碼，譯碼輸出作為各芯片的片選信號(hào)。 又稱(chēng)混合譯碼法 ，可 簡(jiǎn)化地址譯碼 邏輯電路，適用線選法地址線又不夠 ，又不要求提供 CPU可直接尋址的全部存儲(chǔ)單元， 也可用全譯碼法。 CPU訪問(wèn)存儲(chǔ)單元 片間尋址，片內(nèi)尋址 全部總線實(shí)現(xiàn) 全部存儲(chǔ)單元 尋址 例，某存儲(chǔ)體只需 l6KB存儲(chǔ)容量。若采用 2KB存儲(chǔ)芯片構(gòu)成，則共需要？片。 分析： A10～ A0作為存儲(chǔ)芯片的片內(nèi)地址線。 可采用局部譯碼法，即用 A15～ A13作譯碼，通過(guò)38譯碼器譯碼輸出作為 8個(gè)存儲(chǔ)芯片的片選信號(hào)，A11～ A12置空。 8 AB:0~10 AB:0~13 存儲(chǔ)器芯片的選配 主存儲(chǔ)器包括 RAM和 ROM，設(shè)計(jì)時(shí)首先根據(jù)需要、用途和性?xún)r(jià)比選用合適的存儲(chǔ)器芯片類(lèi)型和容量。然后還應(yīng)根據(jù) CPU讀寫(xiě)周期對(duì)速度的要求確定所選存儲(chǔ)器芯片類(lèi)型是否滿(mǎn)足速度要求。 存儲(chǔ)器容量 較小 的專(zhuān)用設(shè)備中，應(yīng)選用 SRAM芯片 ； 存儲(chǔ)器容量 較大 的系統(tǒng)中，應(yīng)選用集成度較高的 DRAM。 原則是應(yīng)用較 少數(shù)量 的芯片構(gòu)成存儲(chǔ)器系統(tǒng)，并考慮總成本和硬件設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單性。 根據(jù) CPU讀寫(xiě)速度選擇合理的存儲(chǔ)芯片的存取速度。 根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用條件、設(shè)備的散熱環(huán)境等困素來(lái)決定。 存儲(chǔ)器與 CPU的連接 連接應(yīng)注意： AB、數(shù)據(jù)線 DB、控制線 CB的連接 CPU的速度匹配 。 【例 32】一個(gè)存儲(chǔ)器系統(tǒng)包括 2KB RAM和 8KB ROM。分別用 1K 4位的 2114芯片和 2K 8位的 2716芯片組成。要求 ROM的地址從 1000H開(kāi)始， RAM的地址從3000H開(kāi)始。完成硬件連線及相應(yīng)的地址分配表。 分析： 2KB RAM需 1K 4位的 2114芯片 ： 8KB ROM需 2K 8位的 2716芯片 ： 一組兩片 共兩組 AB:0~10 DB:0~7 AB:0~9 DB:0~3 4個(gè) AB:0~12 DB:0~7 AB:0~10 DB:0~7 分析： ROM的地址從 1000H開(kāi)始， 8KB ROM需 2K 8位的 2716芯片 ： AB:0~10: 0111 1111 1111B=07FFH (27161) 0001 0000 0000 0000B=1000H 0001 0000 0000 0000B=1000H +0000 0111 1111 1111B=07FFH (27161) 17FFH 1800H +0000 0111 1111 1111B=07FFH (27162) 1FFFH 2022H +0000 0111 1111 1111B=07FFH (27163) 27FFH 2800H +0000 0111 1111 1111B=07FFH (27164) 2FFFH RAM的地址從 3000H開(kāi)始。 2KB RAM需 1K 4位的 2114芯片 ： AB:0~10: 0011 1111 1111B=03FFH (2114) 0011 0000 0000 0000B=3000H 0011 0000 000