微机原理与接口技术课件5PPT格式课件下载.ppt

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慢，容量大，顺序存取慢，容量大，顺序存取慢，容量大，顺序存取慢，容量大，顺序存取/块存取块存取块存取块存取。

需调入内存后需调入内存后需调入内存后需调入内存后CPUCPU才能访问才能访问才能访问才能访问。

通常由通常由通常由通常由磁、光存储器磁、光存储器磁、光存储器磁、光存储器构成，也可以由半导体存储器构成构成，也可以由半导体存储器构成构成，也可以由半导体存储器构成构成，也可以由半导体存储器构成磁盘、磁带磁盘、磁带磁盘、磁带磁盘、磁带、CD-ROMCD-ROM、DVD-ROMDVD-ROM、固态盘固态盘固态盘固态盘77半导体存储器由能够表示二进制数“0”和“1”的、具有记忆功能的一些半导体器件组成。

如触发器、MOS管的栅极电容等。

能存放一位二进制数的器件称为一个存储元。

若干存储元构成一个存储单元。

88内存储器的分类内存储器随机存取存储器（随机存取存储器（RAM）RandomAccessMemory只读存储器（只读存储器（ROM）ReadOnlyMemory99随机存取存储器（RAM）RAM静态存储器（静态存储器（SRAM）StaticRAM动态存储器（动态存储器（DRAM）DynamicRAM1010只读存储器（ROM）只读存储器掩模掩模ROM一次性可写一次性可写ROMEPROMEEPROM1111存储器的主要技术指标存储容量：

存储单元个数存储单元个数MM每单元位数每单元位数NN存取时间：

从启动读从启动读（写写）操作到操作完成的时间操作到操作完成的时间存取周期：

两次独立的存储器操作所需间隔的最小时间两次独立的存储器操作所需间隔的最小时间平均故障间隔时间MTBFMTBF（可靠性）功耗：

动态功耗、静态功耗12125.2随机存取存储器要求掌握：

SRAM与DRAM的主要特点几种常用存储器芯片及其与系统的连接存储器扩展技术1313一、静态存储器SRAM特点：

用双稳态触发器存储信息。

速度快（速度快（5ns5ns），不需刷新，外围电路比较简单，），不需刷新，外围电路比较简单，但集成度低（存储容量小，约但集成度低（存储容量小，约1Mbit/1Mbit/片），功耗大。

片），功耗大。

在在PCPC机中，机中，SRAMSRAM被广泛地用作高速缓冲存储器被广泛地用作高速缓冲存储器CacheCache。

对容量为对容量为M*NM*N的的SRAMSRAM芯片，其地址线数芯片，其地址线数=22MM；

数据线数数据线数=N=N。

反之，若。

反之，若SRAMSRAM芯片的地址线数为芯片的地址线数为KK，则可以推断其单元数为，则可以推断其单元数为22KK个。

个。

1414典型SRAM芯片CMOSRAM芯片6264（8K*8）：

主要引脚功能工作时序与系统的连接使用1515SRAM6264芯片6264外部引线图逻辑符号：

6264D7-D0A12-A0OEWECS1CS216166264芯片的主要引线地址线：

A0A12数据线：

D0D7输出允许信号：

OE写允许信号：

WE选片信号：

CS1、CS217176264的工作过程读操作写操作写操作的工作时序写操作的工作时序18186264芯片与系统的连接D0D7A0A12WEOECS1CS2A0A12MEMWMEMR译码译码电路电路高位地址信号D0D71919译码电路将输入的一组二进制编码变换为一个特定的控制信号，即：

将输入的一组高位地址信号通过变换，产生一个有效的控制信号，用于选中选中某一个存储器芯片，从而确定该存储器芯片在内存中的地址范围。

2020全地址译码用全部的高位地址信号作为译码信号，使得存储器芯片的每一个单元都占据一个唯一的内存地址。

存储器存储器芯片芯片译译码码器器低位地址高位地址全部地址片选信号2121全地址译码例6264芯片的地址范围：

F0000HF1FFFH1111000000011110001111A19A18A17A16A15A14A13&

1#CS1A12A0D7D0高位地址线全部参加译码6264A12-A0D7-D0#OE#WE2222部分地址译码用部分高位地址部分高位地址信号（而不是全部）作为译码信号，使得被选中得存储器芯片占有几组不同的地址范围。

下例使用高5位地址作为译码信号，从而使被选中芯片的每个单元都占有两个地址，即这两个地址都指向同一个单元。

2323部分地址译码例同一物理存储器占用两组地址：

F0000HF1FFFHB0000HB1FFFHAA1818不参与译码不参与译码不参与译码不参与译码A19A17A16A15A14A13&

1到6264CS12424应用举例将SRAM6264芯片与系统连接，使其地址范围为：

3380008000H39FFFHH39FFFH和和78000H79FFFH78000H79FFFH。

选择使用74LS138译码器构成译码电路Y0#G1Y1#G2AY2#G2BY3#Y4#AY5#BY6#CY7#片选信号输出译码允许信号地址信号（接到不同的存储体上）74LS138逻辑图：

252574LS138的真值表：

（注意：

输出低电平有效）可以看出，当译码允许信号有效时，Yi是输入A、B、C的函数，即Y=f（A,B,C）11111111XXX其他值0111111111110010111111110100110111111011001110111110010011110111011100111110110101001111110100110011111110000100Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0CBAG1G2AG2B2626应用举例（续）:

D0D7A0A12WEOECS1CS2A0A12MEMWMEMRD0D7G1G2AG2BCBA&

A19A14A13A17A16A15+5VY0下图中A18不参与译码，故6264的地址范围为：

3380008000H39FFFHH39FFFH78000H79FFFH78000H79FFFH62642727二、动态随机存储器DRAM特点：

特点：

DRAMDRAM是靠是靠MOSMOS电路中的栅极电容来存储信息的，由电路中的栅极电容来存储信息的，由于电容上的电荷会逐渐泄漏，需要定时充电以维持存于电容上的电荷会逐渐泄漏，需要定时充电以维持存储内容不丢失（称为储内容不丢失（称为动态刷新动态刷新动态刷新动态刷新），所以动态），所以动态RAMRAM需要需要设置设置刷新刷新刷新刷新电路，相应外围电路就较为复杂。

电路，相应外围电路就较为复杂。

刷新定时间隔一般为几微秒几毫秒刷新定时间隔一般为几微秒几毫秒DRAMDRAM的特点是集成度高（存储容量大，可达的特点是集成度高（存储容量大，可达1Gbit/1Gbit/片片以上），功耗低，但速度慢（以上），功耗低，但速度慢（10ns10ns左右），需要刷新。

左右），需要刷新。

DRAMDRAM在微机中应用非常广泛，如微机中的内存条（主在微机中应用非常广泛，如微机中的内存条（主存）、显卡上的显示存储器几乎都是用存）、显卡上的显示存储器几乎都是用DRAMDRAM制造的。

制造的。

2828常见常见DRAMDRAM的种类：

的种类：

SDRAMSDRAM（SynchronousDRAMSynchronousDRAM）它在它在11个个CPUCPU时钟周时钟周期内可完成数据的访问和刷新，即可与期内可完成数据的访问和刷新，即可与CPUCPU的时钟同步工作。

的时钟同步工作。

SDRAMSDRAM的工作频率目前最大可达的工作频率目前最大可达150MHz150MHz，存取时间约为，存取时间约为5510ns10ns，最大数据率为，最大数据率为150MB/s150MB/s，是当前微机中流行的标准内存类，是当前微机中流行的标准内存类型。

型。

RDRAMRDRAM（RambusRambusDRAMDRAM）是由是由RambusRambus公司所开发公司所开发的高速的高速DRAMDRAM。

其最大数据率可达。

其最大数据率可达1.6GB/s1.6GB/s。

DDRDRAMDDRDRAM（DoubleDataRateDRAMDoubleDataRateDRAM）是对是对SDRAMSDRAM的改进，它在时钟的上升沿和下降沿都可以传送数据，其的改进，它在时钟的上升沿和下降沿都可以传送数据，其数据率可达数据率可达200-800MB/s200-800MB/s。

主要应用在主板和高速显示卡上。

RAMRAM的的33个特性：

个特性：

11）可读可写，非破坏性读出，写入时覆盖原内容。

）可读可写，非破坏性读出，写入时覆盖原内容。

22）随机存取，存取任一单元所需的时间相同。

）随机存取，存取任一单元所需的时间相同。

33）易失性（或挥发性）。

当断电后，存储器中的内容立）易失性（或挥发性）。

当断电后，存储器中的内容立即消失。

即消失。

2929典型DRAM芯片2164A2164A：

64K1采用行地址行地址和列地址列地址来确定一个单元；

行列地址分时分时传送，共用一组地址线；

地址线的数量仅为同等容量SRAM芯片的一半。

行地址10001000列地址3030主要引线RASRAS：

行地址选通信号，用于锁存行地址；

CASCAS：

列地址选通信号。

地址总线上先送上行地址，后送上列地址，它地址总线上先送上行地址，后送上列地址，它们分别在们分别在RASRAS和和CASCAS有效期间被锁存在地址锁存有效期间被锁存在地址锁存器中。

器中。

DDININ：

数据输入数据输入DDOUTOUT：

数据输出数据输出WE=0数据写入数据写入WE=1数据读出数据读出WE：

写允许信号写允许信号3131工作原理三种操作：

数据读出数据读出数据写入数据写入刷新刷新参见工作时序图（教材p208-p209）3232刷新将存放于每位中的信息读出再照原样写入原单元的过程刷新刷新的时序图33332164A在系统中的连接见教材p210图5-183434三、存储器扩展技术位扩展位扩展扩展每个存储单元的位数扩展每个存储单元的位数字扩展字扩展扩展存储单元的个数扩展存储单元的个数字位扩展字位扩展二者的综合二者的综合用多片存储芯片构成一个需要的内存空间，用多片存储