微機(jī)原理9微機(jī)接口存儲(chǔ)器.ppt

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1、第7章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及其接口教學(xué)重點(diǎn)SRAM、ROM與CPU的連接除采用磁、光原理的輔存外，其它存儲(chǔ)器主要都是采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器本章介紹采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及其組成主存的方法半導(dǎo)體存儲(chǔ)器概述存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)1、存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)是指把各種不同存儲(chǔ)容量、存取速度和價(jià)格的存儲(chǔ)器按層次結(jié)構(gòu)組成多層存儲(chǔ)器，并通過(guò)管理軟件和輔助硬件有機(jī)組合成統(tǒng)一的整體，使所存放的程序和數(shù)據(jù)按層次分布在各種存儲(chǔ)器中2、常用的存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)主要由高速緩沖存儲(chǔ)器Cache、主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器組成，如圖所示CPUCACHE主存（內(nèi)存）輔存（外存）存儲(chǔ)器的分類1、按存儲(chǔ)

2、介質(zhì)分類半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁表面存儲(chǔ)器、光表面存儲(chǔ)器2、按存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)功能分類隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM：可讀可寫(xiě)、斷電丟失只讀存儲(chǔ)器ROM：正常只讀、斷電不丟失3、按用途分類內(nèi)存儲(chǔ)器、外存儲(chǔ)器4、按在微機(jī)系統(tǒng)中的作用分類主存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)器、高速緩沖存儲(chǔ)器5、按制造工藝雙極型：速度快、集成度低、功耗大MOS型：速度慢、集成度高、功耗低半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類半導(dǎo)體存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器（ROM）隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）靜態(tài)RAM（SRAM）動(dòng)態(tài)RAM（DRAM）非易失RAM（NVRAM）掩膜式ROM一次性可編程ROM（PROM）紫外線擦除可編程ROM（E

3、PROM）電擦除可編程ROM（EEPROM）只讀存儲(chǔ)器ROM掩膜ROM：信息制作在芯片中，不可更改PROM：允許一次編程，此后不可更改EPROM：用紫外光擦除，擦除后可編程；并允許用戶多次擦除和編程EEPROM（E2PROM）：采用加電方法在線進(jìn)行擦除和編程，也可多次擦寫(xiě)FlashMemory（閃存）：能夠快速擦寫(xiě)的EEPROM，但只能按塊（Block）擦除隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器RAM分類組成單元速度集成度應(yīng)用SRAM觸發(fā)器快低小容量系統(tǒng)DRAM極間電容慢高大容量系統(tǒng)存儲(chǔ)器的基本性能指標(biāo)1、存儲(chǔ)容量與地址線位數(shù)有關(guān)（1）存儲(chǔ)容量=存儲(chǔ)器單元數(shù)

4、×每單元二進(jìn)制位數(shù)（2）換算關(guān)系：與數(shù)據(jù)線位數(shù)有關(guān)1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB2、存取速度（1）存取時(shí)間（2）存取周期3、可靠性，功耗，價(jià)格等隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器：靜態(tài)RAM（SRAM）基本存儲(chǔ)電路動(dòng)態(tài)RAM（DRAM）動(dòng)態(tài)RAM的刷新為保持電容中的電荷不丟失，必須對(duì)動(dòng)態(tài)RAM不斷進(jìn)行讀出和再寫(xiě)入動(dòng)態(tài)RAM舉例只讀存儲(chǔ)器——ROM只讀存儲(chǔ)器（ROM）是一種工作時(shí)只能讀出，不能寫(xiě)入信息的存儲(chǔ)器。在使用ROM時(shí)，其內(nèi)部信息是不能被改變的，故一般只能存放固定程序，如監(jiān)控程序、BIOS程序等。只要一接通電源，這些程序就

5、能自動(dòng)地運(yùn)行掩膜只讀存儲(chǔ)器可編程只讀存儲(chǔ)器—PROM光可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器—EPROM電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器—E2PROM一種可以用電擦除和編程的只讀存儲(chǔ)器閃存——FlashMemory存儲(chǔ)器與微處理器的連接存儲(chǔ)器的工作時(shí)序存儲(chǔ)器讀周期數(shù)據(jù)地址TCXTODTTOHATRCTATCODOUTWECSTA讀取時(shí)間從讀取命令發(fā)出到數(shù)據(jù)穩(wěn)定出現(xiàn)的時(shí)間給出地址到數(shù)據(jù)出現(xiàn)在外部總線上TRC讀取周期兩次讀取存儲(chǔ)器所允許的最小時(shí)間間隔有效地址維持的時(shí)間存儲(chǔ)器寫(xiě)周期TWCTWRTAW數(shù)據(jù)地址TDTWTWDOUTDINTDWTDHWECSTW寫(xiě)入時(shí)間

6、從寫(xiě)入命令發(fā)出到數(shù)據(jù)進(jìn)入存儲(chǔ)單元的時(shí)間寫(xiě)信號(hào)有效時(shí)間TWC寫(xiě)入周期兩次寫(xiě)入存儲(chǔ)器所允許的最小時(shí)間間隔有效地址維持的時(shí)間8086存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)分為偶地址存儲(chǔ)體和奇地址存儲(chǔ)器偶地址存儲(chǔ)體與D7~D0連接，A0=0奇地址存儲(chǔ)體與D15~D8連接,BHE*=0如果低字節(jié)在偶地址存儲(chǔ)體，高字節(jié)在奇地址存儲(chǔ)體時(shí)，一個(gè)總線周期即可完成16位數(shù)據(jù)傳送。補(bǔ)充：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片的結(jié)構(gòu)地址寄存地址譯碼存儲(chǔ)體控制電路AB數(shù)據(jù)寄存讀寫(xiě)電路DBOEWECS①存儲(chǔ)體存儲(chǔ)器芯片的主要部分，用來(lái)存儲(chǔ)信息②地址譯碼電路根據(jù)輸入的地址編碼來(lái)選中芯片內(nèi)某個(gè)特定的存儲(chǔ)單元③片選和

7、讀寫(xiě)控制邏輯選中存儲(chǔ)芯片，控制讀寫(xiě)操作①存儲(chǔ)體每個(gè)存儲(chǔ)單元具有一個(gè)唯一的地址，可存儲(chǔ)1位（位片結(jié)構(gòu)）或多位（字片結(jié)構(gòu)）二進(jìn)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量與地址、數(shù)據(jù)線個(gè)數(shù)有關(guān)：芯片的存儲(chǔ)容量＝2M×N＝存儲(chǔ)單元數(shù)×存儲(chǔ)單元的位數(shù)M：芯片的地址線根數(shù)N：芯片的數(shù)據(jù)線根數(shù)②地址譯碼電路譯碼器A5A4A3A2A1A06301存儲(chǔ)單元64個(gè)單元行譯碼A2A1A0710列譯碼A3A4A501764個(gè)單元單譯碼雙譯碼單譯碼結(jié)構(gòu)雙譯碼結(jié)構(gòu)雙譯碼可簡(jiǎn)化芯片設(shè)計(jì)主要采用的譯碼結(jié)構(gòu)③片選和讀寫(xiě)控制邏輯片選端CS*或CE*有效時(shí)，可以對(duì)該芯片進(jìn)行讀寫(xiě)操作輸出OE*控制讀操

8、作。有效時(shí)，芯片內(nèi)數(shù)據(jù)輸出該控制端對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的讀控制線寫(xiě)WE*控制寫(xiě)操作。有效時(shí)，數(shù)據(jù)進(jìn)入芯片中該控制端對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的寫(xiě)控制線典型芯片舉例：隨機(jī)存取存儲(chǔ)器靜態(tài)RAMSRAM2114SRAM6116動(dòng)態(tài)RAMDRAM4116D