第6章存儲(chǔ)器及其接口(已修改)
2025-08-01 12:24 本頁面
【正文】 1 第 6章 存儲(chǔ)器及其接口 ? 教學(xué)重點(diǎn) ? 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類 ? 芯片 SRAM 61146和 DRAM 2116 ? 芯片 EPROM 2716 ? 存儲(chǔ)器與 CPU的連接 ? 本章主要討論半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及組成主存的方法 2 存儲(chǔ)器的分類與組成 ? 微型計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) ? 寄存器 —— 位于 CPU中 ? 主存 —— 由半導(dǎo)體存儲(chǔ)器(ROM/RAM)構(gòu)成 ? 輔存 —— 指磁盤 、 磁帶 、磁鼓 、 光盤等大容量存儲(chǔ)器 ， 采用磁 、 光原理工作 ? 高 速 緩 存 (CACHE)——由靜態(tài) RAM芯片構(gòu)成 ? P211 圖 內(nèi)存外存與CPU的連接 CPU（寄存器） CACHE （高速緩存） 主存（內(nèi)存） 輔存（外存） 3 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類 ? 按制造工藝分類 ? 雙極型： 速度快 、 集成度低 、 功耗大 ? MOS型：速度慢 、 集成度高 、 功耗低 ? 按使用屬性分類 ? 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 RAM： 可讀可寫 、 斷電丟失 ? 只讀存儲(chǔ)器 ROM： 只讀 、 斷電不丟失 詳細(xì)分類，請(qǐng)看圖示 4 圖 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類 半導(dǎo)體 存儲(chǔ)器 只讀存儲(chǔ)器 （ ROM） 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 （ RAM） 靜態(tài) RAM（ SRAM） 動(dòng)態(tài) RAM（ DRAM） 非易失 RAM（ NVRAM） 掩膜式 ROM 一次性可編程 ROM（ PROM） 紫外線擦除可編程 ROM（ EPROM） 電擦除可編程 ROM（ EEPROM） 5 讀寫存儲(chǔ)器 RAM 類型 構(gòu)成 速度 集成度 應(yīng)用 SRAM 觸發(fā)器 快 低 小容量系統(tǒng) DRAM 極間電容 慢 高 大容量系統(tǒng) NVRAM 帶微型電池 快 低 小容量非易失 6 只讀存儲(chǔ)器 ROM ? 掩膜 ROM： 信息制作在芯片中 ， 不可更改 ? PROM： 允許一次編程 ， 此后不可更改 ? EPROM： 用紫外光擦除 ， 擦除后可編程；并允許用戶多次擦除和編程 ? EEPROM（ E2PROM） ： 采用加電方法在線進(jìn)行擦除和編程 ， 也可多次擦寫 ? Flash Memory（ 閃存 ） ：能夠快速擦寫的EEPROM， 但只能按塊 （ Block） 進(jìn)行擦除 7 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的組成 1. 存儲(chǔ)體 —— 由基本存儲(chǔ)電路構(gòu)成 ， 用來存儲(chǔ)信息 ，通常排列成矩陣 ， 其地址線的位數(shù)與存儲(chǔ)單元的個(gè)數(shù)有關(guān) 2n=N。 2. 地址選擇 電路 —— 根據(jù)輸入的地址編碼來選中芯片內(nèi)某個(gè)特定的存儲(chǔ)單元 ,分單譯碼 、 雙譯碼 。 3. 讀寫電路與控制電路 包括讀寫放大器 (處于數(shù)據(jù)總線和被選中單元之間 )， 數(shù)據(jù)緩沖 電路 (數(shù)據(jù)輸入輸出通道 )， 片選控制端 CS和 讀寫 控制邏輯 。 P214圖 。 8 地址譯碼電路 譯碼器 A5 A4 A3 A2 A1 A0 63 0 1 存儲(chǔ)單元 64個(gè)單元 行譯碼 A2 A1 A0 7 1 0 列譯碼 A3A4A5 0 1 7 64個(gè)單元 單譯碼結(jié)構(gòu) P245 雙譯碼結(jié)構(gòu) p246 9 SRAM 芯片的內(nèi)部 結(jié)構(gòu) Di 行 地 址 譯 碼 列地址譯碼 A3 A2 A1 A0 A4 A5 A6 A7 1 0 0 15 15 1 CS OE WE 輸入緩沖 輸出 緩沖 基本存儲(chǔ)單元 列選通 10 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 RAM 靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 1. SRAM基本存儲(chǔ)電路 11 2. SRAM的組成 12 3. SRAM的讀寫過程 ? 1） 讀出：地址被送到 RAM的地址輸入端 ， 經(jīng) X、 Y譯碼 ， 產(chǎn)生行選 、 列選信號(hào) ， 選中單元 ， 同時(shí)讀控制信號(hào)和片選信號(hào)將輸出緩沖的三態(tài)門打開 ， 所存信息出現(xiàn)在 DB上 。 ? 2） 寫入：同上先選中單元 ， 同時(shí)寫信號(hào)和片選將打開輸入緩沖三態(tài)門 ， DB上的信息被送入單元 。 ? 3） 存儲(chǔ)狀態(tài)：某單元不被選中 ， 其基本存儲(chǔ)電路與 DB是隔離的 ， DB上的信息不會(huì)對(duì)該單元起作用 ，該單元處于存儲(chǔ)狀態(tài) 。 13 4. SRAM芯片舉例 ? 常用的有 211 214 6116264 ? 6116的存儲(chǔ)容量為 2K 8 ? 24個(gè) 引腳： ? 11 根地址線 A10～ A0 ? 8根數(shù)據(jù)線 I/O7～ I/O0 ? 片選 CS ? 讀寫 WE ? 輸出允許 OE ? 存儲(chǔ)體 128 128 P217 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 24 2322 21 20 19 18 17 16 15 Vcc A8 A9 WE OE A10 I/O7 I/O6 I/O5 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 I/O0 功能 I/O1 I/O2 GND 13 14 I/O2 I/O3 I/O4 14 SRAM芯片 6264 ? 存儲(chǔ)容量為 8K 8 ? 28個(gè)引腳： ? 13 根地址線 A12～ A0 ? 8 根數(shù)據(jù)線 D7～ D0 ? 2 根片選 C
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