第5章存储器VIP免费

第5章存储器5.1存储器概述5.2随机存取存储器RAM5.3只读存储器ROM5.4CPU与存储器的连接习题5.1存储器概述5.1.1存储器分类按存取速度和用途可把存储器分为两大类，内部存储器和外部存储器。•内存具有一定容量，存取速度快。内存是计算机的重要组成部分，CPU可对它进行访问。内存主要是半导体存储器。•外存速度较慢，但存储容量不受限制，故称海量存储器。外存主要是磁记录存储器和光记录存储器。半导体存储器从制造工艺分为双极型、CMOS型、HMOS型等；从应用角度分为随机读写存储器(RandomAccessMemory)和只读存储器(ReadOnlyMemory)。掩膜ROM可编程ROM(PROM)电可擦PROM(EEPROM)可擦除ROM(EPROM)非易失RAM(NVRAM)静态RAM(SRAM)动态RAM(DRAM)组合RAM(IRAM)双极型RAMMOS型RAM只读存储器(ROM)随机读写存储器(RAM)半导体存储器随机读写存储器(RAM)1)静态RAM(StaticRAM，SRAM)速度非常快，只要不掉电，信息不会丢失。缺点是集成度低。适于用作高速缓存(Cache)。2)动态RAM(DynamicRAM，DRAM)存储单元以电容为基础，电路简单，集成度高。但需定时刷新。适用于计算机的内存。3)非易失RAM(NonVolativeRAM，NVRAM)由SRAM和EEPROM共同构成，正常运行时和SRAM一样，而在掉电时，它把SRAM的信息保存在EEPROM中，从而使信息不会丢失。多用于存储非常重要的信息和掉电保护。只读存储器ROM非易失性，断电后数据不会消失，通常存储操作系统或固化的程序。1)掩膜ROM利用掩膜工艺制造的存储器，厂家在制造器件过程中写入，不能更改。2)可编程ROM(ProgramableROM，PROM)由用户利用特殊方法写入。写入后不能更改。3)可擦除PROM(ErasableProgramableROM，EPROM)由用户按规定的方法多次编程，如编程之后想修改，可用紫外线灯制作的擦除器照射使存储器复原，用户可再编程。4)电可擦PROM(ElectricallyErasablePROM，EEPROM)能以字节或块为单位擦除和改写，将可作为不易失的RAM使用。32位微机系列配置4个存储体，分别连接数据总线D7～D0,D15～D8,D23～D16,D31～D24,一次传送32位数据；相应64位微机配置8个存储体。5.1.3存储器性能指标•存储容量=单元数×数据线位数•存取时间指从CPU给出有效的存储器地址到存储器给出有效数据所需要的时间。存取时间越小，存取速度越快。5.1.2存储器组织16位微机系列配置偶奇两个存储体，分布连接数据总线D7～D0和D15～D8，一次数据总线可传送16位数据。5.2随机存取存储器(RAM)5.2.1静态随机存取存储器（SRAM）1.静态RAM的构成通常由地址译码器，存储矩阵，控制逻辑和三态数据缓冲器组成。不需要进行刷新，外部电路简单。基本存储单元所包含的管子数目较多，且功耗也较大。适合在小容量存储器中使用。V5V3VCCV6AI/OI/O选择线V4V1V2六个MOS管组成的静态RAM存储电路静态RAM内部是由很多基本存储电路组成的，为了选中某一个单元，往往利用矩阵式排列的地址译码电路。例如芯片6116(2K×8位)，有2048个存储单元，需11根地址线，7根用于行地址译码输入，4根用于列译码地址输入，每条列线控制8位，从而形成了128×128个存储阵列，即16K个存储体。6116的控制线有三条，片选CS、输出允许OE和读写控制WE。CS2CS1WEOED7～D01001输入1010输出其它高阻抗2.静态RAM的例子6264芯片的容量为8K×8位，地址线引脚A12～A0可选择8K个存储单元。每个单元8位。存储器的地址由CPU输入，8位数据输出时，A12～A0与CPU的地址总线A12～A0相连接；16位数据输出时，要用2片6264，A12～A0与地址总线A13～A1相连接。偶地址存储体，用A0片选，输出数据为低8位；奇地址存储体，用BHE片选，输出数据为高8位。5.2.2动态随机存取存储器（DRAM)1.动态RAM的构成读写时，对应存储单元的行列选择信号都为高电平。DRAM存放信息依靠电容，电容有电荷时，为逻辑“1”，没有电荷时，为逻辑“0”。为防止电容漏电导致电荷流失，需每隔一定时间(约2ms)刷新一次。刷新是逐行进行的，当某一行选择信号为“1”时，选中了该行，电容上信息送到刷新放大器，刷新放大器又对这些电容立即进行重写。由于刷新时，列选择信号总为“0”，因此电容上信息不可能被送到数据总线上。单管动态存储器电路刷新放大器DV列选择信号数据输入输出行...