《存儲器講義》教學(xué)課件

《存儲器講義》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！《存儲器講義》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用存儲器的分類及特點存儲器的分類

按記憶材料分類磁、光存儲器半導(dǎo)體存儲器

按CPU與存儲器的耦合程序內(nèi)存儲器——半導(dǎo)體存儲器外存儲器——磁、光存儲器

按存儲器的讀寫功能讀寫存儲器——RWM（Read/WriteMemory）只讀存儲器——ROM（ReadOnlyMemory）存儲器的分類及特點存儲器的分類按記憶材料分類存儲器的分類及特點存儲器的分類

按照數(shù)據(jù)存取方式直接存取存儲器——DAM

（DirectAccessMemory）順序存取存儲器——SAM

（SequentialAccessMemory）隨機存取存儲器——RAM

（RandomAcessMemory）存儲器的分類及特點存儲器的分類按照數(shù)據(jù)存取方式存儲器的分類及特點存儲器的分類

按器件原理分類

雙極性TTL器件存儲器相對速度快、功耗大、集成度低單極性MOS器件存儲器相對速度低、功耗小、集成度高

按存儲原理分類

隨機存取存儲器——RAM（RandomAcessMemory）易失性存儲器，掉電丟失數(shù)據(jù)僅讀存儲器——ROM（ReadOnlyMemory）非易失性存儲器，掉電保持數(shù)據(jù)存儲器的分類及特點存儲器的分類按器件原理分類存儲器的分類及特點存儲器的存儲量

bit——用二進制位定義存儲量

Byte——用二進制字節(jié)定義存儲量

常用單位

字節(jié)——B（Byte）千字節(jié)——KB（KiloByte）兆字節(jié)——MB（MegaByte）吉字節(jié)——GB（GigaByte）

單位換算1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB存儲器的分類及特點存儲器的存儲量bit——用二存儲器的分類及特點半導(dǎo)體存儲器的性能指標

存儲器存取時間

CPU與存儲器單元間讀寫數(shù)據(jù)所需時間

存儲器工作功耗存儲器單元工作功耗存儲器芯片工作功耗

存儲器工作電源TTL器件時，工作電源為+5VMOS器件時，工作電源為+3V~+18V存儲器的分類及特點半導(dǎo)體存儲器的性能指標存儲器存取時間RAM——隨機存取存儲器RAM的類型RAM具有讀寫功能，在計算機中大量使用

靜態(tài)SRAM（StaticRAM）相對集成度低外圍控制電路簡單多用于單板機的數(shù)據(jù)存儲

動態(tài)DRAM（DynamicRAM）相對集成度高外圍控制電路復(fù)雜多用于系統(tǒng)機中的程序、數(shù)據(jù)存儲RAM——隨機存取存儲器RAM的類型RAM具有讀寫功能SRAM——隨機存取存儲器靜態(tài)SRAM存儲位構(gòu)造圖存儲單元由6個MOS場效應(yīng)管組成觸發(fā)器鎖存方式SRAM——隨機存取存儲器靜態(tài)SRAM存儲位構(gòu)造圖存SRAM——隨機存取存儲器SRAM芯片內(nèi)部原理圖SRAM——隨機存取存儲器SRAM芯片內(nèi)部原理圖SRAM——隨機存取存儲器SRAM常用芯片及存儲量SRAM——2147存儲量=4096*1=4096bit=0.5KBSRAM——2114

存儲量=1024*4=4096bit=0.5KBSRAM——6116存儲量=2048*8=18Kbit=2KBSRAM——6264存儲量=8K*8=64Kbit=8KBSRAM——隨機存取存儲器SRAM常用芯片及存儲量SRSRAM——隨機存取存儲器SRAM芯片的引腳特點字線An接地址總線AB位線Dn接數(shù)據(jù)總線DB片選線/CS由AB線譯碼產(chǎn)生讀寫線/OE、/WE由控制線/RD、/WR控制ABDBVCCGND/RD/WR/OE/WE/CSA0~AnD0~Dn譯碼電路SRAM——隨機存取存儲器SRAM芯片的引腳特點字線SRAM——隨機存取存儲器SRAM芯片6264介紹

存儲量

字線=13條、213=8KA0–A12位線=8條、D0–D7存儲量=8K*8=64Kbit=8KB

片選線

/CE1=L且CE2=H

讀寫線讀有效/WE=H且/OE=L寫有效/WE=L且/OE=HORLSRAM——隨機存取存儲器SRAM芯片6264介紹存SRAM——隨機存取存儲器6264中片選線/CE1、CE2的應(yīng)用提供兩條片選線是為了應(yīng)用時控制方式多樣/CE1

CE2

/CE1

CE2GNDVCC/CE1接低、CE2控制CE1接高、/CE1控制62646264SRAM——隨機存取存儲器6264中片選線/CE1、CSRAM——隨機存取存儲器6264中讀寫線/WE、/OE的應(yīng)用讀寫線為兩條是為不同型號CPU服務(wù)MOTOROLA的68系列CPU的讀寫線為一條R/W6805CPU與6264SRAM的接線圖如下

R//W/WE/OEGND6805CPU6264SRAM讀：R//W=H/WE=H、/OE=L寫：R//W=L/WE=L、/OE=L68056264SRAM——隨機存取存儲器6264中讀寫線/WE、SRAM——隨機存取存儲器6264中讀寫線/WE、/OE的應(yīng)用讀寫線為兩條是為不同CPU服務(wù)IENTEL的80系列CPU的讀寫線為二條/RD、/WR8086CPU與6264SRAM的接線圖如下

/WE/OE8086CPU6264SRAM讀：/RD=L、/WR=H/WE=H、/OE=L寫：/RD=H、/WR=L/WE=L、/OE=L80866264/WR/RDSRAM——隨機存取存儲器6264中讀寫線/WE、DRAM——隨機存取存儲器動態(tài)DRAM存儲位構(gòu)造圖存儲單元由1個MOS場效應(yīng)管加電容組成電荷方式DRAM——隨機存取存儲器動態(tài)DRAM存儲位構(gòu)造圖存DRAM——隨機存取存儲器DRAM存儲器的特殊性

在讀取數(shù)據(jù)時，電容電荷量減少由于電容漏電，電容電荷量減少

為保持電容電荷量，應(yīng)定時充電DRAM需要外圍刷新控制器

注：DRAM刷新控制器一般由專用刷新控制器芯片或者DMA可編程芯片構(gòu)成DRAM——隨機存取存儲器DRAM存儲器的特殊性在讀取DRAM——隨機存取存儲器DRAM芯片2164介紹存儲量64K*1

字線=8A0–A7采用地址線復(fù)用技術(shù)解決尋址所需16條地址線位線=2DinDout讀寫數(shù)據(jù)使用不同的數(shù)據(jù)口控制線

列地址選通控制線CAS行地址選通控制線RAS寫數(shù)據(jù)控制線/WE讀數(shù)據(jù)控制由外圍芯片產(chǎn)生

A0~A7/RAS/CAS/WEDinDout

DRAM——隨機存取存儲器DRAM芯片2164介紹存存儲器的組織存儲空間的概念

CPU可尋址存儲器空間

由CPU提供的地址線確定例：8086CPU尋址空間為1MB

存儲器系統(tǒng)存儲空間

由計算機系統(tǒng)需求確定例：選用內(nèi)存條為256MB

存儲器芯片存儲空間由存儲器芯片型號確定例：6264芯片的存儲量為8KB存儲器的組織存儲空間的概念CPU可尋址存儲器空間存儲器的組織系統(tǒng)存儲空間與存儲芯片

芯片存儲容量（N—字線、M—位線）N×M（單位bit）N×M/8（單位Byte）

系統(tǒng)存儲空間與芯片數(shù)（T—芯片數(shù)）T=總?cè)萘浚˙yte）/（N×M）/8（bit）例:用2114SRAM組成4KB系統(tǒng)RAM單片容量=N×M=1024*4=4K=0.5KB所需片數(shù)=4KB/0.5KB=8片注：地址線與字線的關(guān)系，字線=2地址線存儲器的組織系統(tǒng)存儲空間與存儲芯片芯片存儲容量（N—字存儲器的組織存儲器組織中的芯片串聯(lián)定義：串聯(lián)即擴展存儲器芯片的位線《例》用2114構(gòu)成1KB內(nèi)存儲器空間

DBCPUABD0~D32114/CED4~D72114/CEA0~A9D0~D7D4~D7D0~D3存儲器的組織存儲器組織中的芯片串聯(lián)定義：串聯(lián)即擴展存儲器芯片存儲器的組織串聯(lián)

2114字線=A0~A9共10條2114位線=I/O0~I/O3共4條2114有N=210=1K、M=4

注：構(gòu)成1KB的存儲器，字線夠、位線不夠僅需擴展位線，用2片21142片2114的片內(nèi)地址線A0~A9與CPU的地址線A0~A9相連2片2114的片選線/CE相連后接CPU的譯碼電路2114（1）的片內(nèi)數(shù)據(jù)線I/O0~I/O3接CPU的數(shù)據(jù)線D0~D32114（2）的片內(nèi)數(shù)據(jù)線I/O0~I/O3接CPU的數(shù)據(jù)線D4~D7存儲器的組織串聯(lián)2114字線=A0~A存儲器的組織存儲器組織中的芯片并聯(lián)定義：并聯(lián)即擴展存儲器芯片的字線《例》用6264構(gòu)成16KB內(nèi)存儲器空間

DBCPUA13AB譯碼器6264/CE6264/CE

A0~A12D0~AD7D0~AD7D0~AD7存儲器的組織存儲器組織中的芯片并聯(lián)定義：并聯(lián)即擴展存儲器芯片存儲器的組織并聯(lián)

6264字線=A0~A12共13條6264位線=I/O0~I/O7共8條6264有N=213=8K、M=8

注：構(gòu)成16KB存儲器，字線不夠、位線夠僅需擴展字線，用2片62642片6264的片內(nèi)地址線A0~A12與CPU的地址線A0~A12相連2片6264的片內(nèi)數(shù)據(jù)線I/O0~I/O7與CPU的數(shù)據(jù)線D0~D7相連16KB存儲器需要14條地址線，用A13接譯碼器輸入，輸出接6264（1）的/CE及6264（2）的/CE存儲器的組織并聯(lián)6264字線=A0~A12存儲器的組織RAM和ROM的應(yīng)用特點

在PC機中

ROM——存儲監(jiān)控程序（BIOS）RAM——存儲應(yīng)用程序及數(shù)據(jù)

在單片機中ROM——存儲控制程序RAM——存放數(shù)據(jù)

在計算機系統(tǒng)中若無ROM根本不能工作，必要條件若有RAM能工作得更好，充分條件存儲器的組織RAM和ROM的應(yīng)用特點在PC機中ROM——只讀存儲器ROM的類型

固定掩膜ROM

生產(chǎn)廠家編程，不能修改，用于大批量定型產(chǎn)品

一次編程ROM

僅能寫入一次編程，不能修改，用于小批量產(chǎn)品

多次編程ROM能多次編程寫入，可以修改用于產(chǎn)品開發(fā)ROM——只讀存儲器ROM的類型固定掩膜ROMROM——只讀存儲器屢次編程ROM的類型

光擦除只讀存儲器EPROM先用紫外線照射擦除，再用電編程寫入

電擦寫只讀存儲器EEPROM先用電先擦除，再用電編程寫入

閃爍存儲器FlashEEPROM

其基本原理同EEPROM，擦寫速度快，有RAM的寫入速度和ROM的功能

ROM——只讀存儲器屢次編程ROM的類型光擦除只讀ROM——只讀存儲器EPROM應(yīng)用過程將源程匯編為機器碼文件將機器碼文件數(shù)據(jù)寫入EPROM芯片將EPROM芯片裝入系統(tǒng)運行調(diào)試若程序有問題從系統(tǒng)中取出EPROM芯片用紫外線擦除器清EPROM芯片數(shù)據(jù)修改源程序功能重復(fù)上述過程，完成程序功能ROM——只讀存儲器EPROM應(yīng)用過程將源程匯編為機器ROM——只讀存儲器EEPROM應(yīng)用過程將EEPROM芯片裝入系統(tǒng)將源程匯編為機器碼文件將機器碼文件數(shù)據(jù)寫入EEPROM芯片若程序有問題修改源程序功能從新下載機器碼數(shù)據(jù)到EEPROM芯片重復(fù)上述過程，完成程序功能ROM——只讀存儲器EEPROM應(yīng)用過程將EEPROMROM——只讀存儲器EPROM2732芯片介紹

引腳特性

地址線A0–A11共12條，尋址4K個存儲單元數(shù)據(jù)線D0–D7共8條，每單元數(shù)據(jù)為8bit片內(nèi)存儲量=N×M=4KB控制線片選控制線/CE，L有效讀取控制線/OE，L有效編程控制線Vpp，H有效ROM——只讀存儲器EPROM2732芯片介紹引腳主存儲器的設(shè)計存儲器芯片的選擇

芯片容量選擇

根據(jù)計算機系統(tǒng)存儲容量選擇芯片型號根據(jù)系統(tǒng)存儲需求選擇ROM、RAM容量根據(jù)系統(tǒng)存儲特點選擇EPROM、EEPROM、SRAM、DROM

芯片速度選擇

根據(jù)CPU讀寫速度選擇合理的存儲芯片存儲芯片的讀寫速度和價格有關(guān)

芯片功耗選擇

根據(jù)計算機系統(tǒng)對功耗的要求選擇存儲芯片存儲芯片的功耗和價格有關(guān)主存儲器的設(shè)計存儲器芯片的選擇芯片容量選擇主存儲器的設(shè)計存儲器芯片與CPU的連接連接線

地址總線AB、數(shù)據(jù)總線DB、控制總線CB

注意點

CPU的地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線與存儲器的地址、數(shù)據(jù)線的連接CPU的地址線、控制線與存儲器的片選線的連接CPU的R/W控制線與存儲器的R/W線的連接主存儲器的設(shè)計存儲器芯片與CPU的連接連接線主存儲器的設(shè)計存儲器芯片片選控制方式

線選法CPU的某條地址線直接接存儲器芯片的片選端缺點：各存儲器芯片地址范圍不連續(xù)

部分譯碼法

CPU的部分地址線參加譯碼特點：一個存儲器單元有多個地址值

全譯碼法

CPU的全部地址線參加譯碼特點：一個存儲器單元僅有一個地址值主存儲器的設(shè)計存儲器芯片片選控制方式線選法主存儲器的設(shè)計線選法的應(yīng)用主存儲器的設(shè)計線選法的應(yīng)用主存儲器的設(shè)計局部譯碼法的應(yīng)用《例》（271頁）由Z80CPU與1KBROM、1KBRAM構(gòu)成的計算機系統(tǒng)方框圖如下，用部分譯碼法，求出ROM、RAM內(nèi)存儲器中的地址范圍

DB/MREQA10Z80CPUAB譯碼器1KBROM/CS

1KBRAM/CS主存儲器的設(shè)計局部譯碼法的應(yīng)用《例》（271頁）由Z80C主存儲器的設(shè)計局部譯碼法的應(yīng)用

芯片存儲量與片內(nèi)地址、數(shù)據(jù)線ROM——存儲量1KB地址線A0~A9、數(shù)據(jù)線D0~D7RAM——存儲量1KB地址線A0~A9、數(shù)據(jù)線D0~D7

內(nèi)存儲器容量與CPU地址、數(shù)據(jù)線存儲量2KB——需要11條CPU地址線地址線A0~A9及A10~A15中的一條CPU數(shù)據(jù)線D0~D7直接存儲器數(shù)據(jù)線D0~D7注：此例中CPU地址線用A10主存儲器的設(shè)計局部譯碼法的應(yīng)用芯片存儲量與片內(nèi)地址、數(shù)據(jù)線主存儲器的設(shè)計局部譯碼法的應(yīng)用

片選控制/MREQ=L、A10=L時，ROM片選/CS有效/MREQ=L、A10=H時，RAM片選/CS有效

真值表

/MREQA10ROM/CSRAM/CS00LH01HL10HH11HH譯碼電路（271頁）主存儲器的設(shè)計局部譯碼法的應(yīng)用片選控制/MREQA10RO主存儲器的設(shè)計局部譯碼法的應(yīng)用1KBROM芯片存儲范圍圖A15

A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0XXXXX00000000000XXXXX01111111111

當A15、A14、A13、A12、A11=00000時IKBRAM存儲范圍為0000H~03FFH當A15、A14、A13、A12、A11=11111時IKBRAM存儲范圍為F800H~FBFFH由于A11~A15共5條地址線未參加譯碼,每個存儲單元的地址重碼25=32個主存儲器的設(shè)計局部譯碼法的應(yīng)用1KBROM芯片存儲范圍圖A主存儲器的設(shè)計局部譯碼法的應(yīng)用1KBRAM芯片存儲范圍圖A15

A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0XXXXX10000000000XXXXX11111111111

當A15、A14、A13、A12、A11=00000時IKBRAM存儲范圍為0400H~07FFH當A15、A14、A13、A12、A11=11111時IKBRAM存儲范圍為FC00H~FFFFH由于A11~A15共5條地址線未參加譯碼,每個存儲單元的地址重碼25=32個主存儲器的設(shè)計局部譯碼法的應(yīng)用1KBRAM芯片存儲范圍圖A問：假設(shè)選擇A11作譯碼輸入

1KBROM芯片存儲范圍圖A15

A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0XXXX0X0000000000XXXX0X11111111111KBRAM芯片存儲范圍圖A15

A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0XXXX1X0000000000XXXX1X1111111111范圍為0000H~04FFH范圍為0800H~0BFFH問：假設(shè)選擇A11作譯碼輸入1KBROM芯片存儲范圍圖A主存儲器的設(shè)計全譯碼法的應(yīng)用《例》（273頁）由Z80CPU與8KBROM、4KBRAM構(gòu)成的計算機系統(tǒng)方框如圖，用全譯碼方式，求出ROM、RAM在內(nèi)存儲器中的地址范圍主存儲器的設(shè)計全譯碼法的應(yīng)用《例》（273頁）主存儲器的設(shè)計全譯碼法的應(yīng)用

芯片存儲量片內(nèi)地址、數(shù)據(jù)線ROM2732——存儲量4KB地址線A0~A11、數(shù)據(jù)線D0~D7RAM6116——存儲量2KB地址線A0~A10、數(shù)據(jù)線D0~D7內(nèi)存儲器容量與CPU地址、數(shù)據(jù)線存儲量12KB——需要14條CPU地址線其中ROM2732為8KB，用2片2732RAM6116為4KB，用2片6116CPU地址線A0~A15全用

主存儲器的設(shè)計全譯碼法的應(yīng)用芯片存儲量片內(nèi)地址、數(shù)據(jù)線主存儲器的設(shè)計全譯碼法的應(yīng)用

片選控制

ROM2732的片內(nèi)地址線為A0~A11，片選地址線A12~A15參加片選譯碼RAM6116的片內(nèi)地址線為A0~A10，片選地址線A11~A15參加片選譯碼A12、A13、A14經(jīng)三—八譯碼器產(chǎn)生片選控制/Y0控制2732（1）、/Y1控制2732（2）/Y2=L且A11=L時，控制6116（1）/Y2=L且A11=H時，控制6116（2）A15→/G2A=L、/MREQ→/G2B=L、G1=H三—八譯碼器的片選有效主存儲器的設(shè)計全譯碼法的應(yīng)用片選控制主存儲器的設(shè)計全譯碼法的應(yīng)用三—八譯碼器真值表A14A13A12/Y0/Y1/Y2/Y3/Y4/Y5/Y6/Y7000

LHHHHHHH001HLHHHHHH010HH

LHHHHH011HHHLHHHH100HHHH

LHHH101HHHHHLHH110HHHHHH

LH111HHHHHHH

L主存儲器的設(shè)計全譯碼法的應(yīng)用三—八譯碼器真值表A14A主存儲器的設(shè)計全譯碼法的應(yīng)用ROM2732（1）芯片存儲范圍圖A15

A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A000000000000000000000111111111111A15=0、A14、A13、A12=000、/Y0=L，2732（1）片選有效2732（1）芯片存儲范圍為0000H~0FFFH主存儲器的設(shè)計全譯碼法的應(yīng)用ROM2732（1）芯片存主存儲器的設(shè)計全譯碼法的應(yīng)用ROM2732（2）芯片存儲范圍圖A15

A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A000010000000000000001111111111111A15=0、A14、A13、A12=001、/Y1=L，2732（2）片選有效2732（2）芯片存儲范圍為1000H~1FFFH主存儲器的設(shè)計全譯碼法的應(yīng)用ROM2732（2）芯片存主存儲器的設(shè)計全譯碼法的應(yīng)用RAM6116（1）芯片存儲范圍圖A15

A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A000100000000000000010011111111111A15=0、A14、A13、A12=010，/Y2=L、A11=0，6116（1）片選有效6116（1）芯片存儲范圍為2000H~27FFH主存儲器的設(shè)計全譯碼法的應(yīng)用RAM6116（1）芯片存主存儲器的設(shè)計全譯碼法的應(yīng)用RAM6116（2）芯片存儲范圍圖A15

A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A000101000000000000010111111111111A15=0、A14、A13、A12=010，/Y2=L、A11=1，6116（2）片選有效6116（2）芯片存儲范圍為2800H~2FFFH主存儲器的設(shè)計全譯碼法的應(yīng)用RAM6116（2）芯片存主存儲器的設(shè)計AB、DB、CB總線與存儲器芯片的連接

AB——地址總線的連接根據(jù)主存儲器容量確定片內(nèi)全尋址地址線數(shù)量根據(jù)片選方式確定剩余地址線的使用方法

DB——數(shù)據(jù)總線的連接根據(jù)存儲器芯片單元位數(shù)選擇連接方式

CB——控制總線的連接存儲器、IO控制線（M//IO）參加片選譯碼讀/寫控制線/RD、/WR接存儲器芯片對應(yīng)引腳主存儲器的設(shè)計AB、DB、CB總線與存儲器芯片的連接AB《存儲器講義》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用學(xué)習(xí)完請自行刪除，謝謝！《存儲器講義》幻燈片本課件PPT僅供大家學(xué)習(xí)使用存儲器的分類及特點存儲器的分類

按記憶材料分類磁、光存儲器半導(dǎo)體存儲器

按CPU與存儲器的耦合程序內(nèi)存儲器——半導(dǎo)體存儲器外存儲器——磁、光存儲器

按存儲器的讀寫功能讀寫存儲器——RWM（Read/WriteMemory）只讀存儲器——ROM（ReadOnlyMemory）存儲器的分類及特點存儲器的分類按記憶材料分類存儲器的分類及特點存儲器的分類

按照數(shù)據(jù)存取方式直接存取存儲器——DAM

（DirectAccessMemory）順序存取存儲器——SAM

（SequentialAccessMemory）隨機存取存儲器——RAM

（RandomAcessMemory）存儲器的分類及特點存儲器的分類按照數(shù)據(jù)存取方式存儲器的分類及特點存儲器的分類

按器件原理分類

雙極性TTL器件存儲器相對速度快、功耗大、集成度低單極性MOS器件存儲器相對速度低、功耗小、集成度高

按存儲原理分類

隨機存取存儲器——RAM（RandomAcessMemory）易失性存儲器，掉電丟失數(shù)據(jù)僅讀存儲器——ROM（ReadOnlyMemory）非易失性存儲器，掉電保持數(shù)據(jù)存儲器的分類及特點存儲器的分類按器件原理分類存儲器的分類及特點存儲器的存儲量

bit——用二進制位定義存儲量

Byte——用二進制字節(jié)定義存儲量

常用單位

字節(jié)——B（Byte）千字節(jié)——KB（KiloByte）兆字節(jié)——MB（MegaByte）吉字節(jié)——GB（GigaByte）

單位換算1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB存儲器的分類及特點存儲器的存儲量bit——用二存儲器的分類及特點半導(dǎo)體存儲器的性能指標

存儲器存取時間

CPU與存儲器單元間讀寫數(shù)據(jù)所需時間

存儲器工作功耗存儲器單元工作功耗存儲器芯片工作功耗

存儲器工作電源TTL器件時，工作電源為+5VMOS器件時，工作電源為+3V~+18V存儲器的分類及特點半導(dǎo)體存儲器的性能指標存儲器存取時間RAM——隨機存取存儲器RAM的類型RAM具有讀寫功能，在計算機中大量使用

靜態(tài)SRAM（StaticRAM）相對集成度低外圍控制電路簡單多用于單板機的數(shù)據(jù)存儲

動態(tài)DRAM（DynamicRAM）相對集成度高外圍控制電路復(fù)雜多用于系統(tǒng)機中的程序、數(shù)據(jù)存儲RAM——隨機存取存儲器RAM的類型RAM具有讀寫功能SRAM——隨機存取存儲器靜態(tài)SRAM存儲位構(gòu)造圖存儲單元由6個MOS場效應(yīng)管組成觸發(fā)器鎖存方式SRAM——隨機存取存儲器靜態(tài)SRAM存儲位構(gòu)造圖存SRAM——隨機存取存儲器SRAM芯片內(nèi)部原理圖SRAM——隨機存取存儲器SRAM芯片內(nèi)部原理圖SRAM——隨機存取存儲器SRAM常用芯片及存儲量SRAM——2147存儲量=4096*1=4096bit=0.5KBSRAM——2114

存儲量=1024*4=4096bit=0.5KBSRAM——6116存儲量=2048*8=18Kbit=2KBSRAM——6264存儲量=8K*8=64Kbit=8KBSRAM——隨機存取存儲器SRAM常用芯片及存儲量SRSRAM——隨機存取存儲器SRAM芯片的引腳特點字線An接地址總線AB位線Dn接數(shù)據(jù)總線DB片選線/CS由AB線譯碼產(chǎn)生讀寫線/OE、/WE由控制線/RD、/WR控制ABDBVCCGND/RD/WR/OE/WE/CSA0~AnD0~Dn譯碼電路SRAM——隨機存取存儲器SRAM芯片的引腳特點字線SRAM——隨機存取存儲器SRAM芯片6264介紹

存儲量

字線=13條、213=8KA0–A12位線=8條、D0–D7存儲量=8K*8=64Kbit=8KB

片選線

/CE1=L且CE2=H

讀寫線讀有效/WE=H且/OE=L寫有效/WE=L且/OE=HORLSRAM——隨機存取存儲器SRAM芯片6264介紹存SRAM——隨機存取存儲器6264中片選線/CE1、CE2的應(yīng)用提供兩條片選線是為了應(yīng)用時控制方式多樣/CE1

CE2

/CE1

CE2GNDVCC/CE1接低、CE2控制CE1接高、/CE1控制62646264SRAM——隨機存取存儲器6264中片選線/CE1、CSRAM——隨機存取存儲器6264中讀寫線/WE、/OE的應(yīng)用讀寫線為兩條是為不同型號CPU服務(wù)MOTOROLA的68系列CPU的讀寫線為一條R/W6805CPU與6264SRAM的接線圖如下

R//W/WE/OEGND6805CPU6264SRAM讀：R//W=H/WE=H、/OE=L寫：R//W=L/WE=L、/OE=L68056264SRAM——隨機存取存儲器6264中讀寫線/WE、SRAM——隨機存取存儲器6264中讀寫線/WE、/OE的應(yīng)用讀寫線為兩條是為不同CPU服務(wù)IENTEL的80系列CPU的讀寫線為二條/RD、/WR8086CPU與6264SRAM的接線圖如下

/WE/OE8086CPU6264SRAM讀：/RD=L、/WR=H/WE=H、/OE=L寫：/RD=H、/WR=L/WE=L、/OE=L80866264/WR/RDSRAM——隨機存取存儲器6264中讀寫線/WE、DRAM——隨機存取存儲器動態(tài)DRAM存儲位構(gòu)造圖存儲單元由1個MOS場效應(yīng)管加電容組成電荷方式DRAM——隨機存取存儲器動態(tài)DRAM存儲位構(gòu)造圖存DRAM——隨機存取存儲器DRAM存儲器的特殊性

在讀取數(shù)據(jù)時，電容電荷量減少由于電容漏電，電容電荷量減少

為保持電容電荷量，應(yīng)定時充電DRAM需要外圍刷新控制器

注：DRAM刷新控制器一般由專用刷新控制器芯片或者DMA可編程芯片構(gòu)成DRAM——隨機存取存儲器DRAM存儲器的特殊性在讀取DRAM——隨機存取存儲器DRAM芯片2164介紹存儲量64K*1

字線=8A0–A7采用地址線復(fù)用技術(shù)解決尋址所需16條地址線位線=2DinDout讀寫數(shù)據(jù)使用不同的數(shù)據(jù)口控制線

列地址選通控制線CAS行地址選通控制線RAS寫數(shù)據(jù)控制線/WE讀數(shù)據(jù)控制由外圍芯片產(chǎn)生

A0~A7/RAS/CAS/WEDinDout

DRAM——隨機存取存儲器DRAM芯片2164介紹存存儲器的組織存儲空間的概念

CPU可尋址存儲器空間

由CPU提供的地址線確定例：8086CPU尋址空間為1MB

存儲器系統(tǒng)存儲空間

由計算機系統(tǒng)需求確定例：選用內(nèi)存條為256MB

存儲器芯片存儲空間由存儲器芯片型號確定例：6264芯片的存儲量為8KB存儲器的組織存儲空間的概念CPU可尋址存儲器空間存儲器的組織系統(tǒng)存儲空間與存儲芯片

芯片存儲容量（N—字線、M—位線）N×M（單位bit）N×M/8（單位Byte）

系統(tǒng)存儲空間與芯片數(shù)（T—芯片數(shù)）T=總?cè)萘浚˙yte）/（N×M）/8（bit）例:用2114SRAM組成4KB系統(tǒng)RAM單片容量=N×M=1024*4=4K=0.5KB所需片數(shù)=4KB/0.5KB=8片注：地址線與字線的關(guān)系，字線=2地址線存儲器的組織系統(tǒng)存儲空間與存儲芯片芯片存儲容量（N—字存儲器的組織存儲器組織中的芯片串聯(lián)定義：串聯(lián)即擴展存儲器芯片的位線《例》用2114構(gòu)成1KB內(nèi)存儲器空間

DBCPUABD0~D32114/CED4~D72114/CEA0~A9D0~D7D4~D7D0~D3存儲器的組織存儲器組織中的芯片串聯(lián)定義：串聯(lián)即擴展存儲器芯片存儲器的組織串聯(lián)

2114字線=A0~A9共10條2114位線=I/O0~I/O3共4條2114有N=210=1K、M=4

注：構(gòu)成1KB的存儲器，字線夠、位線不夠僅需擴展位線，用2片21142片2114的片內(nèi)地址線A0~A9與CPU的地址線A0~A9相連2片2114的片選線/CE相連后接CPU的譯碼電路2114（1）的片內(nèi)數(shù)據(jù)線I/O0~I/O3接CPU的數(shù)據(jù)線D0~D32114（2）的片內(nèi)數(shù)據(jù)線I/O0~I/O3接CPU的數(shù)據(jù)線D4~D7存儲器的組織串聯(lián)2114字線=A0~A存儲器的組織存儲器組織中的芯片并聯(lián)定義：并聯(lián)即擴展存儲器芯片的字線《例》用6264構(gòu)成16KB內(nèi)存儲器空間

DBCPUA13AB譯碼器6264/CE6264/CE

A0~A12D0~AD7D0~AD7D0~AD7存儲器的組織存儲器組織中的芯片并聯(lián)定義：并聯(lián)即擴展存儲器芯片存儲器的組織并聯(lián)

6264字線=A0~A12共13條6264位線=I/O0~I/O7共8條6264有N=213=8K、M=8

注：構(gòu)成16KB存儲器，字線不夠、位線夠僅需擴展字線，用2片62642片6264的片內(nèi)地址線A0~A12與CPU的地址線A0~A12相連2片6264的片內(nèi)數(shù)據(jù)線I/O0~I/O7與CPU的數(shù)據(jù)線D0~D7相連16KB存儲器需要14條地址線，用A13接譯碼器輸入，輸出接6264（1）的/CE及6264（2）的/CE存儲器的組織并聯(lián)6264字線=A0~A12存儲器的組織RAM和ROM的應(yīng)用特點

在PC機中

ROM——存儲監(jiān)控程序（BIOS）RAM——存儲應(yīng)用程序及數(shù)據(jù)

在單片機中ROM——存儲控制程序RAM——存放數(shù)據(jù)

在計算機系統(tǒng)中若無ROM根本不能工作，必要條件若有RAM能工作得更好，充分條件存儲器的組織RAM和ROM的應(yīng)用特點在PC機中ROM——只讀存儲器ROM的類型

固定掩膜ROM

生產(chǎn)廠家編程，不能修改，用于大批量定型產(chǎn)品

一次編程ROM

僅能寫入一次編程，不能修改，用于小批量產(chǎn)品

多次編程ROM能多次編程寫入，可以修改用于產(chǎn)品開發(fā)ROM——只讀存儲器ROM的類型固定掩膜ROMROM——只讀存儲器屢次編程ROM的類型

光擦除只讀存儲器EPROM先用紫外線照射擦除，再用電編程寫入

電擦寫只讀存儲器EEPROM先用電先擦除，再用電編程寫入

閃爍存儲器FlashEEPROM

其基本原理同EEPROM，擦寫速度快，有RAM的寫入速度和ROM的功能

ROM——只讀存儲器屢次編程ROM的類型光擦除只讀ROM——只讀存儲器EPROM應(yīng)用過程將源程匯編為機器碼文件將機器碼文件數(shù)據(jù)寫入EPROM芯片將EPROM芯片裝入系統(tǒng)運行調(diào)試若程序有問題從系統(tǒng)中取出EPROM芯片用紫外線擦除器清EPROM芯片數(shù)據(jù)修改源程序功能重復(fù)上述過程，完成程序功能ROM——只讀存儲器EPROM應(yīng)用過程將源程匯編為機器ROM——只讀存儲器EEPROM應(yīng)用過程將EEPROM芯片裝入系統(tǒng)將源程匯編為機器碼文件將機器碼文件數(shù)據(jù)寫入EEPROM芯片若程序有問題修改源程序功能從新下載機器碼數(shù)據(jù)到EEPROM芯片重復(fù)上述過程，完成程序功能ROM——只讀存儲器EEPROM應(yīng)用過程將EEPROMROM——只讀存儲器EPROM2732芯片介紹

引腳特性

地址線A0–A11共12條，尋址4K個存儲單元數(shù)據(jù)線D0–D7共8條，每單元數(shù)據(jù)為8bit片內(nèi)存儲量=N×M=4KB控制線片選控制線/CE，L有效讀取控制線/OE，L有效編程控制線Vpp，H有效ROM——只讀存儲器EPROM2732芯片介紹引腳主存儲器的設(shè)計存儲器芯片的選擇

芯片容量選擇

根據(jù)計算機系統(tǒng)存儲容量選擇芯片型號根據(jù)系統(tǒng)存儲需求選擇ROM、RAM容量根據(jù)系統(tǒng)存儲特點選擇EPROM、EEPROM、SRAM、DROM

芯片速度選擇

根據(jù)CPU讀寫速度選擇合理的存儲芯片存儲芯片的讀寫速度和價格有關(guān)

芯片功耗選擇

根據(jù)計算機系統(tǒng)對功耗的要求選擇存儲芯片存儲芯片的功耗和價格有關(guān)主存儲器的設(shè)計存儲器芯片的選擇芯片容量選擇主存儲器的設(shè)計存儲器芯片與CPU的連接連接線

地址總線AB、數(shù)據(jù)總線DB、控制總線CB

注意點

CPU的地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線與存儲器的地址、數(shù)據(jù)線的連接CPU的地址線、控制線與存儲器的片選線的連接CPU的R/W控制線與存儲器的R/W線的連接主存儲器的設(shè)計存儲器芯片與CPU的連接連接線主存儲器的設(shè)計存儲器芯片片選控制方式

線選法CPU的某條地址線直接接存儲器芯片的片選端缺點：各存儲器芯片地址范圍不連續(xù)

部分譯碼法

CPU的部分地址線參加譯碼特點：一個存儲器單元有多個地址值

全譯碼法

CPU的全部地址線參加譯碼特點：一個存儲器單元僅有一個地址值主存儲器的設(shè)計存儲器芯片片選控制方式線選法主存儲器的設(shè)計線選法的應(yīng)用主存儲器的設(shè)計線選法的應(yīng)用主存儲器的設(shè)計局部譯碼法的應(yīng)用《例》（271頁）由Z80CPU與1KBROM、1KBRAM構(gòu)成的計算機系統(tǒng)方框圖如下，用部分譯碼法，求出ROM、RAM內(nèi)存儲器中的地址范圍

DB/MREQA10Z80CPUAB譯碼器1KBROM/CS

1KBRAM/CS主存儲器的設(shè)計局部譯碼法的應(yīng)用《例》（271頁）由Z80C主存儲器的設(shè)計局部譯碼法的應(yīng)用

芯片存儲量與片內(nèi)地址、數(shù)據(jù)線ROM——存儲量1KB地址線A0~A9、數(shù)據(jù)線D0~D7RAM——存儲量1KB地址線A0~A9、數(shù)據(jù)線D0~D7

內(nèi)存儲器容量與CPU地址、數(shù)據(jù)線存儲量2KB——需要11條CPU地址線地址線A0~A9及A10~A15中的一條CPU數(shù)據(jù)線D0~D7直接存儲器數(shù)據(jù)線D0~D7注：此例中CPU地址線用A10主存儲器的設(shè)計局部譯碼法的應(yīng)用芯片存儲量與片內(nèi)地址、數(shù)據(jù)線主存儲器的設(shè)計局部譯碼法的應(yīng)用

片選控制/MREQ=L、A10=L時，ROM片選/CS有效/MREQ=L、A10=H時，RAM片選/CS有效

真值表

/MREQA10ROM/CSRAM/CS00LH01HL10HH11HH譯碼電路（271頁）主存儲器的設(shè)計局部譯碼法的應(yīng)用片選控制/MREQA10RO主存儲器的設(shè)計局部譯碼法的應(yīng)用1KBROM芯片存儲范圍圖A15

A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0XXXXX00000000000XXXXX01111111111

當A15、A14、A13、A12、A11=00000時IKBRAM存儲范圍為0000H~03FFH當A15、A14、A13、A12、A11=11111時IKBRAM存儲范圍為F800H~FBFFH由于A11~A15共5條地址線未參加譯碼,每個存儲單元的地址重碼25=32個主存儲器的設(shè)計局部譯碼法的應(yīng)用1KBROM芯片存儲范圍圖A主存儲器的設(shè)計局部譯碼法的應(yīng)用1KBRAM芯片存儲范圍圖A15

A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0XXXXX10000000000XXXXX11111111111

當A15、A14、A13、A12、A11=00000時IKBRAM存儲范圍為0400H~07FFH當A15、A14、A13、A12、A11=11111時IKBRAM存儲范圍為FC00H~FFFFH由于A11~A15共5條地址線未參加譯碼,每個存儲單元的地址重碼25=32個主存儲器的設(shè)計局部譯碼法的應(yīng)用1KBRAM芯片存儲范圍圖A問：假設(shè)選擇A11作譯碼輸入

1KBROM芯片存儲范圍圖A15

A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0XXXX0X0000000000XXXX0X11111111111KBRAM芯片存儲范圍圖A15

A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0XXXX1X0000000000XXXX1X1111111111范圍為0000H~04FFH范圍為0800H~0BFFH問：假設(shè)選擇A11作譯碼輸入1KBROM芯片存儲范圍圖A主存儲器的設(shè)計全譯碼法的應(yīng)用《例》（273頁）由Z80CPU與8KBROM、4KBRAM構(gòu)成的計算機系統(tǒng)方框如圖，用全譯碼方式，求出ROM、RAM在內(nèi)存儲器中的地址范圍主存儲器的設(shè)計全譯