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《微機原理 第05章 存儲器原理與接口.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、第5章存儲器原理與接口存儲器分類多層存儲結構主存儲器8086系統的存儲器組織5.1存儲器分類一、有關存儲器幾種分類方法存儲介質分類半導體存儲器磁盤和磁帶等磁表面存儲器光電存儲器按存取方式分類隨機存儲器RAM(RandomAccessMemory)只讀存儲器ROM(Read-OnlyMemory)串行訪問存儲器(SerialAccessStorage)按在計算機中的作用分類主存儲器(內存)輔助存儲器(外存)高速緩沖存儲器二、半導體存儲器的分類1、隨機存取存儲器RAMa.靜態(tài)RAMb.動態(tài)RAM2、只讀存儲器ROMa.掩膜式ROMb.可編程的PRO
2、Mc.可用紫外線擦除、可編程的EPROMd.可用電擦除、可編程的E2PROM等分類掩模ROM可編程ROM(PROM)可擦除可編程ROM隨機存儲器RAM靜態(tài)存儲器SRAM動態(tài)存儲器DRAM按功能(Read-OnlyMemory)(RandomAccessMemory)(ProgrammableROM)(ErasablePROM)UVEPROMEEPROM只讀存儲器ROMFlashMemory(Ultra-Violet)(Electrically)電可擦除紫外線擦除(StaticRAM)快閃存儲器(DynamicRAM)只能讀出不能寫入,斷電不失還
3、可以按制造工藝分為雙極型和MOS型兩種。主要指標:存儲容量、存取速度。存儲容量:用字數×位數表示,也可只用位數表示。如,某動態(tài)存儲器的容量為256K×8位/片。(EPROM)3、FlashMemory典型閃速存儲器芯片TMS29F040:512K*8bit;8個獨立區(qū)段,每區(qū)段64K字節(jié);可編程/擦除10萬次;片內的狀態(tài)機控制編程與擦除;供課后閱讀供課后閱讀Flash操作的大概步驟要對所有的block單獨進行操作,每個操作結束,都需要判斷狀態(tài)。每個block操作的大概步驟如下:1.unlock?2.erase?3.check?empty所有
4、的block完成上述操作,且狀態(tài)正確,才能進行下一步,寫4.writeFlash工藝結構分類供課后閱讀NORflashvsNANDflashIntel于1988年首先開發(fā)出NORflash技術,徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統天下的局面1989年,東芝公司發(fā)表了NANDflash結構,強調降低每比特的成本,更高的性能,并且象磁盤一樣可以通過接口輕松升級供課后閱讀NORflashvsNANDflashNOR的讀速度比NAND稍快一些NAND的寫入速度比NOR快很多NAND的4ms擦除速度遠比NOR的5s快大多數寫入操作需要先進行擦除操
5、作NAND的擦除單元更小,相應的擦除電路更少。接口差別NORflash帶有SRAM接口,有足夠的地址引腳來尋址,可以很容易地存取其內部的每一個字節(jié)。NAND器件使用復雜的I/O口來串行地存取數據,各個產品或廠商的方法可能各不相同。8個引腳用來傳送控制、地址和數據信息。NAND讀和寫操作采用512字節(jié)的塊,這一點有點像硬盤管理此類操作,很自然地,基于NAND的存儲器就可以取代硬盤或其他塊設備。1.多層存儲結構概念核心是解決容量、速度、價格間的矛盾,建立起多層存儲結構。一個金字塔結構的多層存儲體系充分體現出容量和速度關系。2.多層存儲結構寄存器
6、cache(高速緩存)內存磁盤磁道、光盤5.2多層存儲結構Cache—主存層次:解決CPU與主存的速度上的差距主存—輔存層次:解決存儲的大容量要求和低成本之間的矛盾。5.3主存儲器一、主存儲器的主要技術指標存儲容量(系統容量跟地址線寬度、尋址能力有關)存取速度可靠性功耗二、主存儲器的基本組成MOS型器件構成的RAM,分為靜態(tài)和動態(tài)RAM兩種:靜態(tài)RAM通常有6管構成的觸發(fā)器作為基本存儲電路靜態(tài)存儲單元;動態(tài)RAM通常用單管組成基本存儲電路。1.靜態(tài)存儲單元A、B兩點電位總是相反,表示一位二進制的0和12.動態(tài)存儲單元3.結構地址譯碼(片內單元選
7、擇)分:單譯碼方式(字結構)雙譯碼方式(復合譯碼結構)輸入輸出控制存儲體地址線控制線數據線存儲體譯碼器輸入輸出控制單譯碼結構譯碼器譯碼器行線列線地址線地址線雙譯碼結構5.48086系統的存儲器組織一、8086CPU的存儲器接口8086最小模式和最大模式的系統配置是不一樣的,最大模式中增設了一個總線控制器8288和一個總線仲裁器8289,因此,8086CPU和存儲器系統的接口在這兩種模式中是不同的。8086最小模式存儲器接口8086最大模式存儲器接口二、CPU提供的信號線數據線D15~D0地址線A19~A0存儲器或I/O端口訪問信號M/IO#/R
8、D讀信號/WR寫信號/BHE總線高字節(jié)有效信號三、存儲器接口分析兩類:RAM和ROM實現:各類信號線與CPU相連、地址范圍的斷定1.只讀存儲器(ROM