存儲(chǔ)器（南通大學(xué)）（陳繼紅）課件.ppt

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1、第6章存儲(chǔ)器6.1半導(dǎo)體存儲(chǔ)器6.2隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM6.3只讀存儲(chǔ)器6.4存儲(chǔ)器與系統(tǒng)的連接內(nèi)存：是內(nèi)部存儲(chǔ)器的簡(jiǎn)稱，又稱主存。內(nèi)存直接與CPU相連接，是計(jì)算機(jī)的組成部分。外存：即外部存儲(chǔ)器，也稱輔存。外存不直接與CPU相連接，而是通過I/O接口與CPU連接，其主要特點(diǎn)是容量大。6.1半導(dǎo)體存儲(chǔ)器6.1.1半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類按存儲(chǔ)信息的特性可分為：隨機(jī)存儲(chǔ)器（RandomAccessMemory）只讀存儲(chǔ)器（ReadOnlyMemory）按制造工藝主要可分為：NMOS、CMOS、TTL、ECL、砷化鎵等。

2、1．RAM特點(diǎn)：RAM的讀寫次數(shù)無(wú)限。如果斷開RAM的電源，其內(nèi)容將全部丟失。分類：靜態(tài)RAM（SRAM，StaticRAM）動(dòng)態(tài)RAM（DRAM，DynamicRAM）2.ROM掩膜ROM：掩膜ROM簡(jiǎn)稱ROM，是由芯片制造的最后一道掩模工藝來控制寫入信息。PROM（ProgrammableROM）：可由用戶一次性寫入的ROM，如型熔絲PROM。EPROM（ErasableProgrammableROM）：可擦除的可編程只讀存儲(chǔ)器。如紫外線擦除型的可編程只讀存儲(chǔ)器。E2PROM(Electrically

3、ErasableProgrammableROM)：也稱為EEPROM，是可以電擦除的可編程只讀存儲(chǔ)器。閃速存儲(chǔ)器（FlashMemory）：閃速存儲(chǔ)器是新型非易失性存儲(chǔ)器，在系統(tǒng)電可重寫。6.1.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的主要技術(shù)指標(biāo)存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量是表示存儲(chǔ)器大小的指標(biāo)，通常以存儲(chǔ)器單元數(shù)與存儲(chǔ)器字長(zhǎng)之積表示。每個(gè)存儲(chǔ)器單元可存儲(chǔ)若干個(gè)二進(jìn)制位，二進(jìn)制位的長(zhǎng)度稱為存儲(chǔ)器字長(zhǎng)。存儲(chǔ)器字長(zhǎng)一般與數(shù)據(jù)線的位數(shù)相等。每個(gè)存儲(chǔ)器單元具有唯一的地址。因此，通常存儲(chǔ)容量越大，地址線的位數(shù)越多。2.最大存取時(shí)間從接收地址碼、地址

4、譯碼、選中存儲(chǔ)單元，到該單元讀/寫操作完成所需要的總時(shí)間被稱為存取時(shí)間。存儲(chǔ)器的存取時(shí)間越短，工作速度就越快，價(jià)格也越高。3.功耗存儲(chǔ)器被加上的電壓與流入的電流之積是存儲(chǔ)器的功耗。存儲(chǔ)器的功耗又分為操作功耗和維持功耗（或備用功耗）。前者是存儲(chǔ)器被選中進(jìn)行某個(gè)單元的讀/寫操作時(shí)的功耗，后者是存儲(chǔ)器未被選中時(shí)的功耗。4.可靠性可靠性一般是指存儲(chǔ)器對(duì)溫度、電磁場(chǎng)等環(huán)境變化的抵抗能力和工作壽命。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器由于采用大規(guī)模集成電路工藝，具有較高的可靠性。6.2隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM6.2.1基本結(jié)構(gòu)1.RAM芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)

5、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器由地址譯碼、存儲(chǔ)矩陣、讀寫控制邏輯、三態(tài)雙向緩沖器等部分組成。2.SRAM基本存儲(chǔ)電路SRAM的基本存儲(chǔ)電路是一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，可以存儲(chǔ)一位二進(jìn)制數(shù)據(jù)。3.單管DRAM基本存儲(chǔ)電路信息存放在電容Cs中，Ts是選通開關(guān)。當(dāng)Cs中充有電荷時(shí)表示信息“1”，當(dāng)Cs中沒有電荷時(shí)表示信息“0”。6.2.2典型SRAM芯片1.IDT61162K×8bit的CMOS工藝的靜態(tài)RAM.(1)最大存取時(shí)間：早期的6116速度較低，近幾年的產(chǎn)品性能有所提高。例如IDT6116SA15/20/25/35/45的讀、

6、寫時(shí)間分別為15、20、25、35、45ns。(2)功耗：操作時(shí)ICC為80-150mA全待用模式（Fullstandbypowermode）時(shí)ICC為2mA2．HM6225632K*8bit的靜態(tài)RAM；0.8um工藝CMOS工藝；高速、低功耗。最大存取速度分45、55、70、85ns等幾檔；單一的5V電源，備用狀態(tài)功耗1uW，操作時(shí)25mW；全靜態(tài)，無(wú)需時(shí)鐘或選通信號(hào)；雙向I/O端口，三態(tài)輸出，與TTL兼容。與其同一系列的還有:6264容量為8K×8bit62128容量為16K×8bit62512容量

7、為64K×8bit621400容量為4M×1bit628511容量為512k×8bit6216255容量為256K×16bit它們的控制信號(hào)基本相同。6.2.3典型DRAM芯片DRAM由于集成度高、功耗低、價(jià)格低，得到廣泛的應(yīng)用。DRAM的發(fā)展很快，單片容量越來越大。DRAM容量（bits）結(jié)構(gòu)216464K64K×121256256K256K×121464256K64K×44210001M1M×14242561M256×4441004M4M×1444004M1M×4441604M256×16416800

8、16M8M×241640016M4M×441616016M1M×161.2164(64K×1bit)INTEL公司的早期產(chǎn)品，IBM公司的PC機(jī)使用該芯片作為其內(nèi)存。主要特征：存取時(shí)間150-200ns操作時(shí)的功耗275mW，備用時(shí)7.5mW5V單一電源每次同時(shí)刷新512個(gè)存儲(chǔ)單元（512×1bit）,刷新128次可將全部單元刷新一遍。刷新周期2ms引腳：地址線A0-A7數(shù)據(jù)線DIN、DOUT控制線=0，寫操作；=1，讀操作）