【正文】 選中某一存儲(chǔ)單元的方法和讀出時(shí)相同，不過這時(shí) CS=0， OE=1， WE=0，打開左邊的三態(tài)門，從 D7～ D0端輸入的數(shù)據(jù)經(jīng)三態(tài)門和輸入數(shù)據(jù)控制電路送到I/O電路，從而寫到存儲(chǔ)單元的 8個(gè)存儲(chǔ)位中。 6116的控制線有三條，片選 CS、輸出允許 OE和讀寫控制 WE。Intel 6116的管腳及功能框圖如圖 。例如， 1 K單元的內(nèi)存需 10根地址線，其中 5根用于行譯碼，另 5根用于列譯碼，譯碼后在芯片內(nèi)部排列成 32條行選擇線和 32條列選擇線，這樣可選中1024個(gè)單元中的任何一個(gè)，而每一個(gè)單元的基本存儲(chǔ)電路的個(gè)數(shù)與數(shù)據(jù)線位數(shù)相同。 第 5章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 2. 靜態(tài) RAM的結(jié)構(gòu) 靜態(tài) RAM內(nèi)部是由很多如圖 ，容量為單元數(shù)與數(shù)據(jù)線位數(shù)之乘積。 第 5章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 由于 SRAM存儲(chǔ)電路中， MOS管數(shù)目多，故集成度較低，而 V V2管組成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器必有一個(gè)是導(dǎo)通的，功耗也比DRAM大，這是 SRAM的兩大缺點(diǎn)。于是， V V2管的狀態(tài)被分別送至 I/O線、 I/O線，這樣就讀取了所保存的信息。只要不掉電，這個(gè)狀態(tài)會(huì)一直保持，除非重新寫入一個(gè)新的數(shù)據(jù)。而當(dāng)寫入信號(hào)和地址譯碼信號(hào)消失后， V V6截止，該狀態(tài)仍能保持。 第 5章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 圖 六個(gè) MOS管組成的靜態(tài) RAM存儲(chǔ)電路 V5V3VCCV6AI / O I / O選擇線V4V1V2第 5章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 當(dāng)?shù)刂纷g碼器的某一個(gè)輸出線送出高電平到 V V6控制管的柵極時(shí)， V V6導(dǎo)通，于是， A點(diǎn)與 I/O線相連， B點(diǎn)與 I/O線相連。由此可知，靜態(tài) RAM保存信息的特點(diǎn)是和這個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的穩(wěn)定狀態(tài)密切相關(guān)的。同樣， V1導(dǎo)通而 V2截止，這是另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。在此電路中，V1～ V4管組成雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器， V V2為放大管， V V4為負(fù)載管。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，存儲(chǔ)器的容量越來越大，速度越來越高，而體積卻越來越小。超高速存儲(chǔ)器的存取速度小于20 ns，中速存儲(chǔ)器的存取速度在 100～ 200 ns之間，低速存儲(chǔ)器的存取速度在 300 ns以上。 第 5章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 2. 存取速度 存儲(chǔ)器芯片的存取速度是用存取時(shí)間來衡量的，它是指從CPU給出有效的存儲(chǔ)器地址到存儲(chǔ)器給出有效數(shù)據(jù)所需要的時(shí)間。例如， Intel 2116為 1位， Intel 2114為 4位， Intel 6264為 8位，所以在標(biāo)定存儲(chǔ)器容量時(shí)，經(jīng)常同時(shí)標(biāo)出存儲(chǔ)單元的數(shù)目和位數(shù)，因此有 存儲(chǔ)器芯片容量 =單元數(shù) 數(shù)據(jù)線位數(shù) 如 Intel 2114芯片容量為 1 K 4位 /片， Intel 6264為 8 K 8位 /片。由于在微機(jī)中，數(shù)據(jù)大都是以字節(jié) (Byte)為單位并行傳送的，因此，對(duì)存儲(chǔ)器的讀寫也是以字節(jié)為單位尋址的。 1. 容量 存儲(chǔ)器芯片的容量是以存儲(chǔ) 1位二進(jìn)制數(shù) (bit)為單位的，因此存儲(chǔ)器的容量指每個(gè)存儲(chǔ)器芯片所能存儲(chǔ)的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。 其他新型存儲(chǔ)器還有很多，如快擦寫 ROM(即 Flash ROM)以及 Integrated RAM，它們已得到應(yīng)用，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參閱存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)手冊(cè)。 第 5章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 3) 非易失 RAM 非易失 RAM或稱掉電自保護(hù) RAM，即 NVRAM(Non Volative RAM)，這種 RAM是由 SRAM和 EEPROM共同構(gòu)成的存儲(chǔ)器，正常運(yùn)行時(shí)和 SRAM一樣，而在掉電或電源有故障的瞬間，它把 SRAM的信息保存在 EEPROM中，從而使信息不會(huì)丟失。但也存在問題，即電容中電荷由于漏電會(huì)逐漸丟失，因此 DRAM需定時(shí)刷新。它適用于不需要大存儲(chǔ)容量的微型計(jì)算機(jī) (例如，單板機(jī)和單片機(jī) )中。 1) 靜態(tài) RAM 靜態(tài) RAM即 SRAM(Static RAM)，其存儲(chǔ)電路以雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器為基礎(chǔ)，狀態(tài)穩(wěn)定，只要不掉電，信息不會(huì)丟失。它分為雙極型和 MOS型兩種，前者讀寫速度高，但功耗大，集成度低，故在微型機(jī)中幾乎都用后者。隨著技術(shù)的進(jìn)步， EEPROM的擦寫速度將不斷加快，將可作為不易失的 RAM使用。 第 5章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 4) 電可擦 PROM 電擦除的 PROM簡(jiǎn)稱 EEPROM或 E2PROM(Electrically Erasable PROM)。這種存儲(chǔ)器可由用戶按規(guī)定的方法多次編程，如編程之后想修改，可用紫外線燈制作的擦除器照射 7～ 30分鐘左右 (新的芯片擦除時(shí)間短，多次擦除過的芯片擦除時(shí)間長(zhǎng) )，使存儲(chǔ)器復(fù)原，用戶可再編程。它 PROM類似于掩膜 ROM，適合于批量使用。 PROM由廠家生產(chǎn)出的“空白”存儲(chǔ)器，根據(jù)用戶需要，利用特殊方法寫入程序和數(shù)據(jù)，即對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行編程。例如，鍵盤的控制芯片。 第 5章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 1. 只讀存儲(chǔ)器 (ROM) 圖 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類 掩膜R O M可編程 R O M( P R O M )電可擦P R O M( E E P R O M )可擦除 R O M( E P R O M )非易失 R A M( N V R A M )靜態(tài) R A M( S R A M )動(dòng)態(tài) R A M( D R A M )組合 R A M( I R A M )雙極型R A MM O S型R A M只讀存儲(chǔ)器( R O M )隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器( R A M )半導(dǎo)體存儲(chǔ)器第 5章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 1) 掩膜 ROM 掩膜 ROM是利用掩膜工藝制造的存儲(chǔ)器，程序和數(shù)據(jù)在制造器件過程中已經(jīng)寫入，一旦做好，不能更改。 第 5章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類 早期的內(nèi)存使用磁芯，隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器集成度大大提高，成本迅速降低，存取速度大大加快，所以在微型計(jì)算機(jī)中，內(nèi)存一般都使用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。例如，軟盤和硬盤要配有驅(qū)動(dòng)器，磁帶要有磁帶機(jī)。光盤存儲(chǔ)器的外存容量很大，如 CDROM光盤容量可達(dá) 650 MB，硬盤已達(dá)幾個(gè) GB乃至幾十個(gè) GB，而且容量還在增加，故也稱外存為海量存儲(chǔ)器。把存儲(chǔ)容量大而速度較慢的存儲(chǔ)器稱為外部存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱外存。內(nèi)存是計(jì)算機(jī)的重要組成部分， CPU可對(duì)它進(jìn)行訪問。第 5章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 第 5章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 概述 隨機(jī)存儲(chǔ)器 (RAM) 只讀存儲(chǔ)器 (ROM) CPU與存儲(chǔ)器的連接 IBMPC/XT中的存儲(chǔ)器 擴(kuò)展存儲(chǔ)器及其管理 第 5章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 概 述 存儲(chǔ)器的一般概念和分類 按存取速度和用途可把存儲(chǔ)器分為兩大類，內(nèi)部存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器。把具有一定容量，存取速度快的存儲(chǔ)器稱為內(nèi)部存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱內(nèi)存。目前應(yīng)用在微型計(jì)算機(jī)的主內(nèi)存容量已達(dá) 64～ 256 MB，高速緩存器 (Cache)的存儲(chǔ)容量已達(dá) 128～ 512 KB。 第 5章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 在微型計(jì)算機(jī)中常見的外存有軟磁盤、硬磁盤、盒式磁帶等，近年來，由于多媒體計(jì)算機(jī)的發(fā)展，普遍采用了光盤存儲(chǔ)器。不過，要配備專門的設(shè)備才能完成對(duì)外存的讀寫。通常，將外存歸入到計(jì)算機(jī)外部設(shè)備一類，它所存放的信息調(diào)入內(nèi)存后 CPU才能使用。從制造工藝的角度來分，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器分為雙極型、 CMOS型、HMOS型等；從應(yīng)用角度來分，可分為隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器(Random Access Memory，又稱為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱 RAM)和只讀存儲(chǔ)器 (Read Only Memory，簡(jiǎn)稱 ROM)，如圖 。因此，只適合于存儲(chǔ)成熟的固定程序和數(shù)據(jù)，大量生產(chǎn)時(shí)，成本很低。 第 5章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 2) 可編程 ROM 可編程 ROM簡(jiǎn)稱 PROM(Programable ROM)。但只能寫入一次，寫入后信息是固定的，不能更改。 第 5章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 3) 可擦除 PROM 可擦除 PROM簡(jiǎn)稱 EPROM(Erasable Programable ROM)。這對(duì)于專門用途的研制和開發(fā)特別有利，因此應(yīng)用十分廣泛。這種存儲(chǔ)器能以字節(jié)為單位擦除和改寫，而且不需把芯片拔下插入編程器編程，在用戶系統(tǒng)即可進(jìn)行。 第 5章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 2. 隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器 (RAM) 這種存儲(chǔ)器在使用過程中既可利用程序隨時(shí)寫入信息，又可隨時(shí)讀出信息。 RAM可分為三類。優(yōu)點(diǎn)是不需刷新，缺點(diǎn)是集成度低。 第 5章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 2) 動(dòng)態(tài) RAM 動(dòng)態(tài) RAM即 DRAM(Dynamic RAM)，其存儲(chǔ)單元以電