第20次課 6-2(微機(jī)原理)

1、第六章 存儲(chǔ)器系統(tǒng)6.26.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（RAMRAM和和ROMROM） T3、T4是負(fù)載管，T1、T2為工作管， T5、T6、 T7、T8是控制管。 當(dāng)行線X和列線Y都為高電平時(shí)， T5、T6、 T7、T8均導(dǎo)通，表示該單元被選中，可以對(duì)其進(jìn)行讀寫(xiě)操作。 寫(xiě)入時(shí)，被寫(xiě)入的信息從I/O線和I/O線輸入。如寫(xiě)1時(shí)，使I/O線為高電平， I/O線為低電平，經(jīng)T7、T5與T8、T6分別加至Q端和Q端，使T1截止而T2導(dǎo)通，于是Q端為高電平，觸發(fā)器為存1的穩(wěn)態(tài)；反之亦然。6.26.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（RAMRAM和和ROMROM）1）一位SRAM原理161的存儲(chǔ)器A3 A2

2、A1 A0 0000，則A1 A0經(jīng)行地址譯碼使0# 行線高電平， A3 A2經(jīng)列地址譯碼使0# 列線高電平，于是0#基本存儲(chǔ)電路被選中。若CS為低電平，此芯片被選中，WE高為讀，低為寫(xiě)； CS為高電平，則三態(tài)門1、2、3均斷開(kāi)，此芯片不工作。2 2）SRAMSRAM矩陣原理矩陣原理A0Ai行地址譯碼器行地址譯碼器.列地址譯碼器列地址譯碼器Ai+1An-1存儲(chǔ)矩陣存儲(chǔ)矩陣讀寫(xiě)控制電路讀寫(xiě)控制電路CSR/WI/O地址輸入地址輸入控制輸入控制輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入/輸出輸出輸入信號(hào)（三組）：輸入信號(hào)（三組）：地址輸入、控制輸入和數(shù)據(jù)輸入地址輸入、控制輸入和數(shù)據(jù)輸入輸出信號(hào)（一組）：輸出信號(hào)（一組）：

3、數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出A3A4A5A6A7A8行選擇64 64存儲(chǔ)矩陣.VCCGND輸入數(shù)據(jù)控制I / O1I / O2I / O3I / O4列 I/O 電路列選擇. . . . . .A0A2A1A9CSWE1k*46.26.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（RAMRAM和和ROMROM）3）SRAM芯片舉例 A0-A9：10根地址信號(hào)輸入引腳。 WE： 讀寫(xiě)控制信號(hào)輸入引腳，當(dāng)WE 為低電平時(shí)，使輸入三態(tài)門導(dǎo)通，信息由數(shù)據(jù)總線通過(guò)輸入數(shù)據(jù)控制電路寫(xiě)入被選中的存儲(chǔ)單元；反之從所選中的存儲(chǔ)單元讀出信息送到數(shù)據(jù)總線。 I/O1I/O4 ：4根數(shù)據(jù)輸入輸出信號(hào)引腳， CS ： 低電平有效，通常接地址譯碼器

4、的輸出端。 +5V： 電源。 GND：地。6.26.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（RAMRAM和和ROMROM）n 存儲(chǔ)容量：213 8 Bit 8K Bn CS1，CS2同時(shí)有效時(shí)，該芯片被選中n OE有效時(shí)（低電平），CPU才能從芯片讀取數(shù)據(jù)，此時(shí)WE必須為高電平n WE有效時(shí)，允許數(shù)據(jù)寫(xiě)入，OE可以任意6.26.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（RAMRAM和和ROMROM）b)6264 8K*86.26.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（RAMRAM和和ROMROM）6.26.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（RAMRAM和和ROMROM） 讀操作時(shí)，T管導(dǎo)通，存儲(chǔ)在C上的信息通過(guò)T管送到讀出線上

5、，放大后即可得到存儲(chǔ)的信息。C上的信息被讀出后，其寄存的電壓降低，所以這是一種破壞性讀出，讀出后必須重寫(xiě)。 寫(xiě)操作時(shí)，行選和列選有效時(shí)，管子導(dǎo)通，待寫(xiě)入的信息由數(shù)據(jù)線存入C 。 刷新操作。 由于電容上的信息隨時(shí)間增加慢慢消失,所以這種存儲(chǔ)單元必須定期刷新，以保持它所存的信息。刷新操作實(shí)際上也是一次將信息讀出并重新寫(xiě)入的操作。不過(guò)這時(shí)信息并不讀到數(shù)據(jù)線上。目前計(jì)算機(jī)的內(nèi)存大多采用這種單管的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器。 掩模ROM一次性可寫(xiě)ROM（可編程ROM）可擦可編程ROM分分 類類EPROM (紫外線擦除)EEPROM (電擦除)FLASH（快擦型存儲(chǔ)器） 信息需預(yù)先寫(xiě)入，使用過(guò)程中只能讀出，不能寫(xiě)入。只讀

6、存儲(chǔ)器是非易失性的，即斷電后信息不會(huì)丟失。只讀存儲(chǔ)器主要用于存放不經(jīng)常修改的信息或程序。6.26.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（RAMRAM和和ROMROM）掩膜ROM由廠家制成后，用戶不能修改。44位MOS型ROM，采用單向譯碼結(jié)構(gòu)。若地址為10，則選中2號(hào)單元，輸出為1001。6.26.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（RAMRAM和和ROMROM）2 2、可編程只讀存儲(chǔ)器、可編程只讀存儲(chǔ)器PROMPROM6.26.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（RAMRAM和和ROMROM）EPROM芯片上方有一個(gè)石英玻璃窗口，當(dāng)用紫外線照射時(shí)，就可以使浮柵上的電荷放掉，而恢復(fù)初態(tài)。一般要照射15-20分鐘。

7、3 3、可編程可擦寫(xiě)只讀存儲(chǔ)器、可編程可擦寫(xiě)只讀存儲(chǔ)器EPROMEPROM6.26.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（RAMRAM和和ROMROM）P+P+AlSiO2SD浮空多晶硅柵N基體字線EPROM(a)(b)位線6.26.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（RAMRAM和和ROMROM） 閃存兼有EEPROM的可編程能力和不易失性，并且容量大，速度快（us級(jí))，整片或分塊擦除 。A0A12：13根地址線D0D7：8根數(shù)據(jù)線CE：片選信號(hào)線PGM：編程脈沖輸入端OE：輸出允許信號(hào)線Vcc：+5VVpp：編程電壓輸入端+12.5V，+15V，+21V，+25V8KB6.26.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（半導(dǎo)體存

8、儲(chǔ)器（RAMRAM和和ROMROM）典型芯片舉例6.26.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（半導(dǎo)體存儲(chǔ)器（RAMRAM和和ROMROM）D0D7A0A12WEOECS1CS2A0A12MEMWMEMR譯碼譯碼電路電路高位地址信號(hào)D0D7 1、芯片與系統(tǒng)的連接8088 最大模式 由于存儲(chǔ)器系統(tǒng)是由許多存儲(chǔ)單元構(gòu)成的，為了加以區(qū)分，我們首先必須為這些存儲(chǔ)單元編號(hào)，這個(gè)編號(hào)就是地址。地址譯碼器的作用就是接收CPU送來(lái)的地址信號(hào)并進(jìn)行譯碼，選擇與此地址碼相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元，以便對(duì)該單元進(jìn)行讀寫(xiě)操作。 保證該芯片在整個(gè)內(nèi)存中占據(jù)的地址范圍能夠滿足用戶的要求。芯片的片選信號(hào)是由高位地址信號(hào)和控制信號(hào)的譯碼產(chǎn)生的，高位地址信號(hào)

9、決定芯片在整個(gè)內(nèi)存中占據(jù)的地址范圍。 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器芯片芯片譯譯碼碼器器低位地址低位地址高位地址高位地址全全部部地地址址片選信號(hào)片選信號(hào)A19A18A17A16A15A14A13&1#CS1D7D0高位高位地址地址線全線全部參部參加譯加譯碼碼62646264A12-A0D7-D0#OE#WE#CS2+5V+5VA19A17A16A15A14A13&1到到6264CS1 Y0# G1 Y1#G2A Y2#G2B Y3#Y4#A Y5#B Y6#C Y7#片選信號(hào)輸出片選信號(hào)輸出譯碼允許信號(hào)譯碼允許信號(hào)地址信號(hào)地址信號(hào)（接到不同的存儲(chǔ)體上）（接到不同的存儲(chǔ)體上）74LS13874LS138邏輯圖：邏輯圖：74LS138的真值表：（注意：輸出低電平有效）可以看出，當(dāng)譯碼允許信號(hào)有效時(shí)，Yi是輸入A、B、C的函數(shù)，即 Y=f(A,B,C)11111111X X X 其 他 值011111111 1 1 1 0 0101111111 1 0 1 0 0110111111 0 1 1 0 0111011111 0 0 1 0 0111101110 1 1 1 0 0111110110 1 0 1 0 0111111010 0 1 1 0 0111111100 0 0 1 0 0Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0C B