《微机原理及接口技术》第五章

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三、存储器的性能指标
1、存储容量：是指存储器可以存储的二进制信息量。 、存储容量：是指存储器可以存储的二进制信息量。 表示方法为： 存储单元数× 表示方法为： 存储容量 = 存储单元数×每单元二进制位数 2、存取时间和存取周期：说明存储器工作速度。 、存取时间和存取周期：说明存储器工作速度。 存取时间：从存储器接收到寻址地址开始，到完成取出或存入数 存取时间：从存储器接收到寻址地址开始， 据为止所需的时间。 据为止所需的时间。 存取周期：连续两次独立的存储器存取操作所需的最小时间间隔； 存取周期：连续两次独立的存储器存取操作所需的最小时间间隔； 略大于存取时间。 略大于存取时间。 3、可靠性：指存储器对电磁场及温度等的变化的抗干扰能力。 、可靠性：指存储器对电磁场及温度等的变化的抗干扰能力。 4、其它指标：体积、功耗、工作温度范围、成本等。 、其它指标：体积、功耗、工作温度范围、成本等。
存储器是计算机中存储信息的部件。 存储器是计算机中存储信息的部件。计算机的工作原理是把要处理的程序 和原始数据提前存储在指定的存储器中，在工作时， 和原始数据提前存储在指定的存储器中，在工作时，由计算机自动而连续地从存 储器取出程序中的指令并执行。 储器取出程序中的指令并执行。 在微机系统中，存储器有三个层次组成， 辅助存储器（外存）、主存储 在微机系统中，存储器有三个层次组成，即辅助存储器（外存）、主存储 ）、 器（内存）和高速缓冲器（高缓）。高缓相比较速度最快、同样容量最小。高缓 内存）和高速缓冲器（高缓） 高缓相比较速度最快、同样容量最小。 的引入较好的解决了存储器与CPU在速度上的协调性。存储器中除采用磁、光原 在速度上的协调性。存储器中除采用磁、 的引入较好的解决了存储器与 在速度上的协调性 理的辅辅助存储器外，其它存储器主要都是采用半导体存储器。 理的辅辅助存储器外，其它存储器主要都是采用半导体存储器。 本章重点介绍采用半导体存储器及其使用的方法
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五、半导体存储器的分类与指标
2、半导体存储器的特性 、
4）可擦除可编程的ROM（EPROM）：典型芯片： 可擦除可编程的ROM（EPROM）：典型芯片： ROM ）：典型芯片 I2764A(8k× I2764A(8k×8位)、27512（64K×8位） 27512（64K×
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取速度慢，目前主要有磁盘、光盘、磁带存储器。 取速度慢，目前主要有磁盘、光盘、磁带存储器。
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五、半导体存储器的分类与指标
1、半导体存储器的分类 （按存储信息功能分类） 、 按存储信息功能分类）
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五、半导体存储器的分类与指标
0 0 A5 A4 A3 A2 A1 A0 1 译 码 器 63 存储单元 A2 A1 A0 64个单元 个单元 1 行 译 码 7 0 1 列译码 A3
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64个单元 个单元
7
A4
A5
(a) 单译码
(b) 双译码
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二、存储器的结构
3、片选和读写控制逻辑：选中存储芯片，控制读写操作。 、片选和读写控制逻辑：选中存储芯片，控制读写操作。 1）片选端CS或CE：有效时，可以对该芯片进行读写操作 ）片选端 或 ：有效时， 2）输出OE：控制读操作。有效时，芯片内数据输出，该控制端对应 ）输出 ：控制读操作。有效时，芯片内数据输出， 系统的读控制线 3）写WE：控制写操作。有效时，数据进入芯片中，该控制端对应 ） ：控制写操作。有效时，数据进入芯片中， 系统的写控制线
2、半导体存储器的特性 、
1）静态RAM：典型芯片：I2114(1k×4位)，M6224(8k ×8位) ）静态 ：典型芯片： × 位， 位
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五、半导体存储器的分类与指标
2、半导体存储器的特性 、
2）动态RAM：典型芯片： I2164(64k×1位) ）动态 ：典型芯片： × 位 DRAM特点：需刷新，且刷新操作时，不能进行 特点：需刷新，且刷新操作时， 特点 正常读写操作， 比较， 正常读写操作，和SRAM比较，具有集成度高、功 比较 具有集成度高、 耗低、价格便宜、应用普遍等优点。 耗低、价格便宜、应用普遍等优点。
3）掩模ROM： ）掩模 ：
A0
地
D1 D0
掩模ROM的基本存储电路是二极管、双极型晶体管 的基本存储电路是二极管、 掩模 的基本存储电路是二极管 或MOS晶体管电路，其是按规律排成矩阵。 晶体管电路，其是按规律排成矩阵。 晶体管电路
A1
地 址 译 码 器
D3
D2
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微机原理及接口技术 本课程教学模块
第一章、 第一章、微型计算机基础知识 第二章、 第二章、微型计算机的组成及工作原理 第三章、 第三章、汇编语言程序设计 第四章、输入／ 第四章、输入／输出接口 第五章、 第五章、存储器及其结构 第六章、 第六章、中断控制系统 第七章、可编程计数／定时控制器8253 第七章、可编程计数／定时控制器8253 第八章、 第八章、数/模及模/数转换器 模及模/ 第九章 微型计算机外部设备简介 第十章 微型计算机开发应用
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二、存储器的结构
2、地址译码电路：分单译码结构、双译码结构 、地址译码电路：分单译码结构、 根据输入的地址编码来选中芯片内某个特定的存储单元。 根据输入的地址编码来选中芯片内某个特定的存储单元。 双译码分X、 轴排列方式 可简化芯片设计。 轴排列方式， 双译码分 、Y轴排列方式，可简化芯片设计。
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微机原理及接口技术 第五章 存储器及其结构
本章要点： 本章要点：
存储器的基本概念 半导体存储器的分类 RAM、ROM和Flash的结构 RAM、ROM和Flash的结构 存储器在微机系统中的连接与扩充方法
J X G2/31源自J X G微机原理及接口技术 5.1 存储器概述
非永久性记忆存储器（断电后信息消失）：RAM 非永久性记忆存储器（断电后信息消失）： ）： 永久性记忆存储器（断电后信息仍保存）：ROM、磁表面或光表面存储器； 永久性记忆存储器（断电后信息仍保存）： ）： 、磁表面或光表面存储器；
4、按在计算机系统中的作用分类：主存储器（内存）、辅助存储器（外存）、 、按在计算机系统中的作用分类：主存储器（内存）、辅助存储器（外存）、 ）、辅助存储器 高速缓冲存储器。 高速缓冲存储器。
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一、存储器分类
1、按存储介质分：半导体存储器、磁表面存储器、光表面存储器； 、按存储介质分：半导体存储器、磁表面存储器、光表面存储器； 2、按读写功能分：只读存储器ROM和可读写存储器 、按读写功能分：只读存储器 和可读写存储器RAM； 和可读写存储器 ； 3、按信息的可保存性分类： 、按信息的可保存性分类：
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四、存储器系统的多层结构
对存储器系统的要求具备容量大、速度快、成本低的特点。 对存储器系统的要求具备容量大、速度快、成本低的特点。 当前存储器系统多层结构组成，如图所示。 当前存储器系统多层结构组成，如图所示。 1、主存储器 、 用来存放计算机运行期间的大量程序和数据， 用来存放计算机运行期间的大量程序和数据，CPU可 可 直接访问，一般由 型半导体存储器组成； 直接访问，一般由MOS型半导体存储器组成； 型半导体存储器组成 2、高速缓冲存储器（cache） 、高速缓冲存储器（ ） 是计算机系统中的一个高速但容量小的存储器， 是计算机系统中的一个高速但容量小的存储器，用来 临时存放CPU正在使用和可能就要使用的局部指令和数据。 正在使用和可能就要使用的局部指令和数据。 临时存放 正在使用和可能就要使用的局部指令和数据 通常用双极型半导体存储器组成； 通常用双极型半导体存储器组成； 3、外存储器 、 用来存放系统程序和大型数据文件及数据库等。 用来存放系统程序和大型数据文件及数据库等。外存储器中的数据和程序必 须调到内存中CPU才能执行或调用，所以其特点是：存储器容量大、成本低但存 才能执行或调用，所以其特点是：存储器容量大、 须调到内存中 才能执行或调用
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EPROM芯片全写的是1 EPROM芯片全写的是1。 芯片全写的是
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五、半导体存储器的分类与指标
2、半导体存储器的特性 、 3、半导体存储器的主要性能指标 半导体存储器的主要性能指标
1) 存储容量 存储容量 = 单元数 例: × 数据线位数(bit) 数据线位数(bit) 8K×8bit = 64K 64K位
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6116 RAM存储时间 存储时间120 ns，2764 EPROM是200 ns，2817 EEPROM是非 是非200 ns。 存储时间 ， 是 ， 是非 。
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六、CPU与存储器的连接 与存储器的连接
1、地址线的连结(地址线数目取决于芯片的容量) 地址线的连结(地址线数目取决于芯片的容量) 芯片的地址线通常应全部与系统的低位地址总线相连 寻址时，这部分地址的译码是在存储芯片内完成的，我们称为“片内译码” 寻址时，这部分地址的译码是在存储芯片内完成的，我们称为“片内译码” 2、数据线的连接（数据线的数目取决于芯片的位数，如图） 数据线的连接（数据线的数目取决于芯片的位数，如图） 1）若芯片的数据线正好8根： 若芯片的数据线正好8 一次可从芯片中访问到8位数据 一次可从芯片中访问到8 全部数据线与系统的8 全部数据线与系统的8位数据总线相连 2）若芯片的数据线不足8根： 若芯片的数据线不足8 一次不能从一个芯片中访问到8 一次不能从一个芯片中访问到8位数据 利用多个芯片扩充数据位 这个扩充方式简称“位扩充” 这个扩充方式简称“位扩充” 3）位扩充 多个位扩充的存储芯片的数据线连接于系统数据总线的不同位数