微機原理與接口技術-存儲器

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1、第一節(jié)微型計算機存儲器一、存儲器的分類微型計算機中常用的存儲器，按用途和工作方式不同，可分為主存儲器和輔助存儲器兩大類。主存儲器與CPU一起構(gòu)成微型計算機的主機，在微型機內(nèi)部它能直接與CPU交換數(shù)據(jù)，又稱為內(nèi)部存儲器；輔助存儲器一般放在主機外部，不能直接與CPU交換數(shù)據(jù)，故又稱為外部存儲器。第四章半導體存儲器存儲器按物理介質(zhì)不同，可分為磁表面存儲器、光盤存儲器和半導體存儲器三大類二、微型計算機存儲器系統(tǒng)它主要由主存儲器、高速緩沖存儲器、輔助存儲器以及管理這些存儲器的硬件和軟件組成。主存儲器通常安裝在主機系統(tǒng)板上，也稱為內(nèi)部存儲器。主存儲器直接和CPU交換信息，存放當前正在運行中的

2、程序和數(shù)據(jù)。微型計算機主存儲器由半導體存儲器RAM和ROM組成，目前裝機容量一般在64MB～256MB。輔助存儲器又稱外存儲器，其特點是容量大、造價低，多用于存放當前不直接參與運行的程序和數(shù)據(jù)及系統(tǒng)程序。外存儲器主要有兩種：一種是磁表面存儲器，包括軟盤和硬盤；另一種是光盤存儲器。高速緩沖存儲器是介于CPU和主存儲器之間的一個容量小、但速度接近于CPU的存儲器，一般裝在CPU內(nèi)部。目前，高檔微機中己配置高速緩沖存儲器。在高檔微機中，由于主存空間容量有限，為了擴大CPU處理當前事務的能力，均采用虛擬存儲技術。虛擬存儲技術是在主存和輔存之間，增加部分硬件和軟件支持，使主存和輔存形成一個

3、整體，外存可以看是內(nèi)存的一部分，經(jīng)常進行內(nèi)存與外存的成批的數(shù)據(jù)交換。這種概念的存儲器稱為虛擬存儲器。這樣，主存、高速緩存和輔存在一定的軟件和硬件支持下，形成一個完整的存儲器體系，既具有高速緩存接近CPU的速度，又具有大的容量，滿足用戶對速度和容量的需要。三、存儲器的主要技術指標1．存儲容量存儲容量是存儲器所容納的二進制位的總?cè)萘?，或存儲器所包含的存儲單元的總位?shù)。存儲容量=存儲單元數(shù)*存儲單位的位數(shù)2．存儲周期3．存儲器的可靠性4．性能／價格比第二節(jié)半導體存儲器微型計算機機中主存儲器由半導體存儲器芯片組成。半導體存儲器分雙極型和單極型MOS電路兩類。半導體存儲器具有體積小、功耗低

4、、價格便宜等優(yōu)點。半導體存儲器根據(jù)其基本功能的不同分為只讀存儲器（ROM）和隨機存取存儲器（RAM）。RAM又依存儲單元電路的構(gòu)成原理及是否需要刷新分為靜態(tài)RAM(SRAM)和動態(tài)RAM(DRAM)。一、隨機存儲器RAMRAM是一種既能寫入又能讀出的存儲器。RAM只能在電源電壓正常時工作，一旦斷電，RAM內(nèi)的信息便完全丟失。1、SRAM（靜態(tài)RAM）SRAM的基本存儲電路是利用雙穩(wěn)態(tài)電路的某一種穩(wěn)定狀態(tài)表示二進制信息的。雙穩(wěn)態(tài)電路是一種平衡的電路結(jié)構(gòu)，不管處于什么狀態(tài)，只要不給它加入新的觸發(fā)，不斷電，它的這個穩(wěn)定狀態(tài)就將保持下去。SRAM在結(jié)構(gòu)上比較復雜，集成度低。由于RAM的基

5、本存儲單元是雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，每一個單元存放1位二進制信息，故所存信息不需要進行刷新。但SRAM的存取速度很快，多用于要求高速存取的場合，例如高速緩沖存儲器。靜態(tài)RAM的存儲單元數(shù)=2nn是地址線的位數(shù)常用的靜態(tài)RAM（1）靜態(tài)RAM6116A0～A10——11位地址線，可尋址2k字節(jié)；D0～D7——8位雙向數(shù)據(jù)線；——片選信號；-----輸出允許信號；-----寫允許信號；VCC——電源（＋5V）；GND地。（2）靜態(tài)RAM6264A12～A0——13位地址線，可尋址8k字節(jié)；D7～D0——8位雙向數(shù)據(jù)線；——片選信號；CE2——片選信號；----數(shù)據(jù)輸出允許信號；——寫允許信號；

6、VCC——電源（＋5V）；2、動態(tài)存儲器DRAMDRAM是一種以電荷形式來存儲信息的半導體存儲器。DRAM需要動態(tài)刷新。動態(tài)RAM的存儲單元數(shù)=22nn是地址線的位數(shù)引腳說明如下：AO～An多路開關地址輸入,例如，1MBDRAM時為AO～A9。Din／Dout（或I／O）數(shù)據(jù)輸入／輸出腳。行地址選通控制腳。列地址選通控制腳。寫入允許。輸入允許。2164A動態(tài)RAM芯片2164A動態(tài)RAM芯片圖Intel2164A結(jié)構(gòu)框圖圖Intel2164A結(jié)構(gòu)框圖DRAM的使用方法如圖5－6所示。當CPU對存儲器進行讀寫時，首先在地址總線上給出地址信號，然后發(fā)出相應的讀寫控制信號，最后在數(shù)據(jù)總

7、線上進行數(shù)據(jù)操作。二、只讀存儲器ROMROM是一種只能讀出而不能寫入的存儲器，通常用來存放那些固定不變、不需要修改的程序。例如IBMPC中的BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)），Basic解釋程序等。ROM必須在電源電壓正常時才能工作，但斷電之后，其中存放的信息并不丟失，一旦通電，它又能正常工作，提供信息。1、掩膜ROM（MROM）固定掩膜ROM的芯片在制做掩膜板的同時，將所存的信息編排在內(nèi)；一旦掩膜做好，其存儲的信息就固定了。2、可編程的只讀存儲器（PROM）PROM是一種可編程只讀存