微型計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器接口技術(shù)(已修改)
2025-01-18 03:50 本頁(yè)面
【正文】 第五章 微型計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器接口技術(shù) 存儲(chǔ)器概述 存儲(chǔ)器是微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)的基本單元或設(shè)備。 一、存儲(chǔ)器的分類 按存儲(chǔ)介質(zhì)分： 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 、磁介質(zhì)存儲(chǔ)器和光存儲(chǔ)器。 按存儲(chǔ)器與 cpu的耦合程度分：內(nèi)存和外存 a. 雙極型存儲(chǔ)器 。 b. MOS型存儲(chǔ)器 （ 1）隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 RAM a. 靜態(tài) RAM b. 動(dòng)態(tài) RAM (一 ) 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類及特點(diǎn) （ 2）只讀存儲(chǔ)器 ROM a. 掩模式 ROM； b. 熔煉式可編程的 PROM， c. 可用紫外線擦除、可編程的 EPROM。 d. 可用電擦除、可編程的 E2PROM等。 e. 閃速存儲(chǔ)器（ Flash Memory）：簡(jiǎn)稱閃存 閃存： Flash Memory 特點(diǎn) ： 非 易失性存儲(chǔ)器 ， 可 在系統(tǒng)電可擦除和可重復(fù)編程 閃速存儲(chǔ)器的技術(shù)分類 ： 全球閃速存儲(chǔ)器的主要供應(yīng)商有 AMD、ATMEL、 Fujistu、 Hitachi、 Hyundai、 Intel、 Micron、 Mitsubishi、Samsung、 SST、 SHARP、 TOSHIBA，由于各自技術(shù)架構(gòu)的不同，分為幾大陣營(yíng)。 NOR技術(shù) NAND AND技術(shù) 由 EEPROM派生的閃速存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)容量是指存儲(chǔ)器所 能存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)碼的數(shù)量 ， 存儲(chǔ)容量 =存儲(chǔ)字?jǐn)?shù) (存儲(chǔ)單元數(shù) ) 存儲(chǔ)字長(zhǎng) (每單元的比特?cái)?shù) ) 例如，某存儲(chǔ)芯片的容量為 1024 4，即該芯片有 1024個(gè)存儲(chǔ)單元，每個(gè)單元 4位代碼。 存取時(shí)間是 指從啟動(dòng)一次存儲(chǔ)器操作到完成該操作所經(jīng)歷的時(shí)間 ，也稱為訪問(wèn)時(shí)間 。 存取速度也可用存取周期或數(shù)據(jù)傳輸速率來(lái)描述 . 二、存儲(chǔ)器的主要性能指標(biāo) 衡量半導(dǎo)體存儲(chǔ)器性能的主要指標(biāo)有 存儲(chǔ)容量、存取速度、功耗和可靠性 。 功耗通常是指每個(gè)存儲(chǔ)元消耗功率的大小，單位為微瓦 /位（ 181。W/位）或者毫瓦 /位（ mW/位） 體積和功耗越小越好 . 可靠性一般是指對(duì)電磁場(chǎng)及溫度變化等的抗干擾能力，一般平均無(wú)故障時(shí)間為數(shù)千小時(shí)以上。 三、內(nèi)存的基本組成 地 址 譯 碼 器 存儲(chǔ) 矩陣 數(shù) 據(jù) 緩 沖 器 0 1 2n1 0 1 m 控制 邏輯 CS R/W n位 地址 m位 數(shù)據(jù) 圖 存儲(chǔ)芯片組成示意圖 ① 地址譯碼器： 接收來(lái)自 CPU的 n位地址，經(jīng)譯碼后產(chǎn)生 2n個(gè)地址選擇信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)片內(nèi)存儲(chǔ)單元的選址。 ② 控制邏輯電路： 接收片選信號(hào) CS及來(lái)自 CPU的讀 /寫(xiě)控制信號(hào)，形成芯片內(nèi)部控制信號(hào)，控制數(shù)據(jù)的讀出和寫(xiě)入。 ③ 數(shù)據(jù)緩沖器： 寄存來(lái)自 CPU的寫(xiě)入數(shù)據(jù)或從存儲(chǔ)體內(nèi)讀出的數(shù)據(jù)。 ④ 存儲(chǔ)體： 是存儲(chǔ)芯片的主體，由基本存儲(chǔ)元按照一定的排列規(guī)律構(gòu)成。 一、靜態(tài) RAM RAM 通常用來(lái)存儲(chǔ)當(dāng)前運(yùn)行的程序和在程序運(yùn)行過(guò)程中需要改動(dòng)的數(shù)據(jù)。相對(duì)于 DRAM, SRAM具有速度快，接口簡(jiǎn)單、讀寫(xiě)操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，但其存儲(chǔ)容量小，價(jià)格也偏高，故通常在多級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)中被用于構(gòu)成 cache存儲(chǔ)器。 隨機(jī)存儲(chǔ)器 常用的 SRAM芯片有 : ? Intel公司生產(chǎn)的 211 212 611 626 62256等。 如 HY6116， HM62256， HM628128,等等 ? 容量 :1K 4, 1K 8, 2K 8, K 8,… 512K 8 ? 現(xiàn)以 2114芯片為例對(duì) SRAM的芯片特性和接口方法進(jìn)行介紹。 A5 A0 A2 A1 CS 1 9 2114 18 10 VCC A9 I/O1 A6 A4 A3 A7 A8 I/O2 I/O3 WE 符 號(hào) 引腳名 A0~A9 地址輸入 I/01~I/04 數(shù)據(jù)輸入 /輸出 CS 片選 WE 寫(xiě)允許 VCC、 GND 電源、地 Intel 2114是一種存儲(chǔ)容量為 1K 4位，存取時(shí)間最大為 450ns的 SRAM芯片。如下圖： 2. 內(nèi)部結(jié)構(gòu) A3A4A5A6A7A8行選擇6 4 6 4 存儲(chǔ)矩陣......VCCG ND輸入數(shù)據(jù)控制I / O1I / O2I / O3I / O4列 I / O 電路列選擇. . . . . .A0A2A1A9CSWE片選及讀／寫(xiě)控制電路： 用于實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片的選擇及讀／寫(xiě)控制 存儲(chǔ)矩陣 ： Intel 2114內(nèi)部共有 4096個(gè)存儲(chǔ)電路，排成 64 64的短陣形式 地址譯碼器： 輸入為 10根線，采用兩級(jí)譯碼方式，其中 6根用于行譯碼， 4根用于列譯碼； I/O控制電路 ：分為輸入數(shù)據(jù)控制電路和列 I／ O電路，用于對(duì)信息的輸入／輸出進(jìn)行緩 沖和控制； ? A0~A7： 地址信號(hào)的輸入引腳 ， 用來(lái)分時(shí)接收 CPU送來(lái)的 8位行 、 列地址； ? RAS： 行地址選通信號(hào)輸入引腳 ， 低電平有效 ， 兼作芯片選擇信號(hào) 。 當(dāng)為低電平時(shí) ， 表明芯片當(dāng)前接收的是行地址； ? CAS： 列地址選通信號(hào)輸入引腳 ， 低電平有效 ， 表明當(dāng)前正在接收的是列地址 (此時(shí)應(yīng)保持為低電平 )； ?WE ： 寫(xiě)允許控制信號(hào)輸入引腳 ， 當(dāng)其為低電平時(shí) ， 執(zhí)行寫(xiě)操作；否則 ， 執(zhí)行讀操作 。 ? DIN： 數(shù)據(jù)輸入引腳； ?DOUT： 數(shù)據(jù)輸出引腳； ? VDD： 十 5V電源引腳； ? Css： 地； ? N/C
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