【正文】 送入芯片進(jìn)行“片內(nèi)地址譯碼”，確定片內(nèi)單元的位置；另一部分送入譯碼器進(jìn)行“片外地址譯碼”產(chǎn)生片選信號。換句話說，就是每當(dāng) CPU訪問內(nèi)存，如何產(chǎn)生相應(yīng)芯片的片選信號。 CPU每次訪問內(nèi)存只能對一個存儲單元進(jìn)行讀或?qū)?，這個單元位于某個芯片中或一組芯片中。對 4K8b的 2732而言，片外地址線為 A19～ A12， 片內(nèi)地址線為 A11～ A0； 對2K8b的 6116而言，片外地址線為 A19～ A11，片內(nèi)地址線為 A10～ A0。作為存儲器芯片的片選信號，用來選中 CPU所要訪問的存儲器芯片。 … … A0 A13 … D0 D1 D2 D7 16K 1 CS CS CS CS WE WE WE WE 16K 1 D0 D1 D2 D7 34 第五章：存儲器及其接口 —— 存儲器芯片的擴(kuò)展與連接 ? 存儲器芯片與 CPU的連接 (3) 地址線的連接： 將用以“字選”的低位地址總線直接與存貯芯片的地址引腳相連，將用以“片選”的高位地址總線送入譯碼器。若一組芯片 (4個或 8個 )才能組成 8位存儲單元的結(jié)構(gòu)，則組內(nèi)不同芯片應(yīng)與不同的數(shù)據(jù)總線相連。 CPU讀信號最終和存儲器的讀信號相連， CPU寫信號最終和存儲器的寫信號相連。 簡單系統(tǒng)： CPU讀寫信號與存儲器芯片的讀寫信號直接相連。 30 第五章：存儲器及其接口 —— 存儲器芯片的擴(kuò)展與連接 ? 基本存儲器芯片模型 存儲芯片型號 存儲容量 地址線 數(shù)據(jù)線 2101（ 1K 1B） 1024 1B A0～ A9 D0 2114（ 1K 4B） 1024 4B A0～ A9 D0～ D3 4118（ 1K 8B） 1024 8B A0～ A9 D0～ D7 6116（ 2K 8B） 2048 8B A0～ A10 D0～ D7 6232（ 4K 8B） 4 1024 8B A0～ A11 D0～ D7 6264（ 8K 8B） 8 1024 8B A0～ A12 D0～ D7 61256（ 32K 8B） 32 1024 8B A0～ A14 D0～ D7 2732（ 4K 8B） 4 1024 8B A0～ A11 D0～ D7 31 第五章：存儲器及其接口 —— 存儲器芯片的擴(kuò)展與連接 ? 存儲器芯片與 CPU的連接 在實際應(yīng)用中，進(jìn)行存儲器與 CPU的連接需要考慮以下幾個問題：① CPU的總線負(fù)載能力；② CPU與存儲器之間的速度匹配；③存儲器地址分配和片選；④控制信號的連接。若為 1條數(shù)據(jù)線，則稱為位片存貯芯片；若有 4條數(shù)據(jù)線，則該芯片可作為數(shù)據(jù)的低 4位或高 4位；若有 8條數(shù)據(jù)線，則該芯片正好作為一個字節(jié)數(shù)，其引腳已指定相應(yīng)數(shù)據(jù)位的名稱。 29 第五章：存儲器及其接口 —— 存儲器芯片的擴(kuò)展與連接 ? 基本存儲器芯片模型 1. 地址線的位數(shù)： 從圖中可看出地址線的位數(shù)決定了芯片內(nèi)可尋址的單元數(shù)目，如 Intel2114(1K 4)有 10條地址線，則可尋址的單元數(shù)為1024個； Intel2116(16K 1)有 14條地址線，則可尋址的單元數(shù)為 16K個。 26 第五章：存儲器及其接口 —— 存儲器芯片的擴(kuò)展與連接 ? 存儲器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) CPU 時序 /控制 控制信號 存儲體 MB 讀寫 驅(qū)動 器 MDR 地址 譯碼 器 MAR N位數(shù)據(jù)總線 M位地址總線 27 第五章：存儲器及其接口 —— 存儲器芯片的擴(kuò)展與連接 ? 存儲器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 32 32=1024 存儲單元 驅(qū) 動 器 X 譯 碼 器 地 址 反 向 器 I/O電路 Y譯碼器 地址反向器 控制 電路 輸出 驅(qū)動 12321232輸入 輸出 321 2 31讀 /寫 選片 1A0A2A3A4A5A 6A 7A 8A 9A321 2 3128 第五章：存儲器及其接口 —— 存儲器芯片的擴(kuò)展與連接 ? 基本存儲器芯片模型 在微型系統(tǒng)中， CPU對存儲器進(jìn)行讀寫操作，首先要由地址總線給出地址信號，選擇要進(jìn)行讀 /寫操作的存儲單元，然后通過控制總線發(fā)出相應(yīng)的讀 /寫控制信號，最后才能在數(shù)據(jù)總線上進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 6. 集電極開路或三態(tài)輸出緩沖器： 為了擴(kuò)充存儲器系統(tǒng)的容量，常常需要將幾片 RAM芯片的數(shù)據(jù)線并聯(lián)使用或與雙向的數(shù)據(jù)線相連，這就要用到集電極開路或三態(tài)輸出緩沖器。片選信號一般由地址譯碼器的輸出及一些控制信號來形成，而讀/寫控制電路則用來控制對芯片的讀 /寫操作。 25 第五章：存儲器及其接口 —— 存儲器芯片的擴(kuò)展與連接 ? 存儲器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 4. 片選與讀 /寫控制電路： 片選信號用以實現(xiàn)芯片的選擇。 雙譯碼： 雙譯碼結(jié)構(gòu)中，將地址譯碼器分成兩部分，即行譯碼器 (又叫X譯碼器 )和列譯碼器 (又叫 Y譯碼器 )。存儲器地址譯碼有兩種方式，通常稱為單譯碼與雙譯碼。 3. 地址譯碼器： 由于存儲器系統(tǒng)是由許多存儲單元構(gòu)成的，每個存儲單元一般存放 8位二進(jìn)制信息，為了加以區(qū)分，我們必須首先為這些存儲單元編號，即分配給這些存儲單元不同的地址。不同類型的基本存儲單元，決定了由其所組成的存儲器件的類型不同。 23 第五章：存儲器及其接口 ROM RAM 24 第五章：存儲器及其接口 —— 存儲器芯片的擴(kuò)展與連接 ? 存儲器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 一般情況下，一個存儲器系統(tǒng)由以下幾部分組成。 DRAM的主要性能是：容量大、功耗較小、速度較慢。它一般適用于構(gòu)成高速緩沖存儲器（ Cache）。 半導(dǎo)體存儲器 RAM ROM SRAM DRAM 掩膜 ROM PROM EPROM EEPROM Flash ROM 21 第五章：存儲器及其接口 —— 隨機(jī)存儲器 RAM ? 靜態(tài)隨機(jī)存儲器 (Static RAM,SRAM) SRAM其存儲電路是以雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器為基礎(chǔ)，只要不掉電，信息永不會丟失，不需要刷新電路?？觳列痛鎯ζ鬟€可應(yīng)用于激光打印機(jī)、條形碼閱讀器、各種儀器設(shè)備以及計算機(jī)的外部設(shè)備中。 快擦型存儲器可替代 EEPROM，在某些應(yīng)用場合還可取代 SRAM，尤其是對于需要配備電池后援的 SRAM系統(tǒng)，使用快擦型存儲器后可省去電池。對于便攜機(jī)來講，用 5V電源更為合適。 快擦型存儲器具有 EEPROM的特點，可在計算機(jī)內(nèi)進(jìn)行擦除和編程，它的讀取時間與 DRAM相似，而寫時間與磁盤驅(qū)動器相當(dāng)。借助于 EPROM芯片的雙電壓特性，可以使 BIOS具有良好的防毒功能，在升級時，把跳線開關(guān)打至“ ON” 的位置，即給芯片加上相應(yīng)的編程電壓，就可以方便地升級；平時使用時，則把跳線開關(guān)打至“ OFF” 的位置，防止病毒對 BIOS芯片的非法修改。 17 第五章：存儲器及其接口 —— 只讀存儲器 ROM ? 電可擦除可編程 ROM (Electronic Erasible Programmable ROM, EEPROM) EEPROM內(nèi)資料的寫入要用專用的編程器，并且往芯片中寫內(nèi)容時必須要加一定的編程電壓 (12— 24V，隨不同的芯片型號而定 )。 16 第五章：存儲器及其接口 —— 只讀存儲器 ROM ? 可擦除可編程 ROM(Erasable Programmable ROM,EPROM) EPROM芯片有一個很明顯的特征，在其正面的陶瓷封裝上，開有一個玻璃窗口，透過該窗口，可以看到其內(nèi)部的集成電路，紫外線透過該孔照射內(nèi)部芯片就可以擦除其內(nèi)的數(shù)據(jù)，完成芯片擦除的操作要用到 EPROM擦除器。 對 PROM來講，這個寫入的過程稱之為固化程序。讀出的操作同掩模 ROM。 PROM 的類型有多種，如二極管破壞型 PROM存儲器，在出廠時，存儲體中每條字線和位線的交叉處都是兩個反向串聯(lián)的二極管的PN結(jié)，字線與位線之間不導(dǎo)通，此時，意味著該存儲器中所有的存儲內(nèi)容均為“ 1” 。(01 010 10 0000) 15 第五章：存儲器及其接口 —— 只讀存儲器 ROM ? 可編程的 ROM(ProgrammableROM， PROM) 掩模 ROM的存儲單元在生產(chǎn)完成之后，其所保存的信息就已經(jīng)固定下來了，這給使用者帶來了不便。 如圖是一個簡單的 4 4位的 MOS ROM存儲陣列，兩位地址輸入，經(jīng)譯碼后，輸出四條字選擇線，每條字選擇線選中一個字，此時位線的輸出即為這個字的每一位。主要用于存放固定的程序和數(shù)據(jù)，通常用它存放引導(dǎo)裝入程序。從整體看，其速度接近高速緩存的速度，其容量接近輔存的容量，而其成本則接近廉價慢速的輔存平均價格。通常用平均故障間隔時間來衡量。