微機(jī)原理課件-5.ppt

第五章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及其應(yīng)用 5 1隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器RAM 5 2只讀存儲(chǔ)器ROM 5 3存儲(chǔ)器的連接 一 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類 DRAM動(dòng)態(tài)RAM 使用電容作存儲(chǔ)元件 需要刷新電路 集成度高 反應(yīng)快 功耗低 但需要刷新電路 5 1隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器中的信息可讀可寫 但失電后會(huì)丟失信息 1 雙極型 由TTL電路組成基本存儲(chǔ)單元 存取速度快 2 MOS型 由CMOS電路組成基本存儲(chǔ)單元 集成度高 功耗低 SRAM 靜態(tài)RAM 存儲(chǔ)單元使用雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 可帶電信息可長(zhǎng)期保存 三 存儲(chǔ)器外部信號(hào)引線 D0 7數(shù)據(jù)線 傳送存儲(chǔ)單元內(nèi)容 根數(shù)與單元數(shù)據(jù)位數(shù)相同 A0 9地址線 選擇芯片內(nèi)部一個(gè)存儲(chǔ)單元 根數(shù)由存儲(chǔ)器容量決定 二 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)框圖 R W OE WE 讀寫允許線打開數(shù)據(jù)通道 決定數(shù)據(jù)的傳送方向和傳送時(shí)刻 CS片選線 選擇存儲(chǔ)器芯片 當(dāng)CS信號(hào)無效 其他信號(hào)線不起作用 二 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)框圖 存儲(chǔ)器內(nèi)部為雙向地址譯碼 以節(jié)省內(nèi)部引線和驅(qū)動(dòng)器 單向譯碼需要1024根譯碼輸出線和驅(qū)動(dòng)器 如 1K容量存儲(chǔ)器 有10根地址線 雙向譯碼X Y方向各為32根譯碼輸出線和驅(qū)動(dòng)器 總共需要64根譯碼線和64個(gè)驅(qū)動(dòng)器 5 1 1靜態(tài)RAMIntel6116 6264 5 2只讀存儲(chǔ)器 ROM 工作時(shí) ROM中的信息只能讀出 要用特殊方式寫入 固化信息 失電后可保持信息不丟失 1 掩膜ROM 不可改寫ROM由生產(chǎn)芯片的廠家固化信息 在最后一道工序用掩膜工藝寫入信息 用戶只可讀 2 PROM 可編程ROM用戶可進(jìn)行一次編程 存儲(chǔ)單元電路由熔絲相連 當(dāng)加入寫脈沖 某些存儲(chǔ)單元熔絲熔斷 信息永久寫入 不可再次改寫 5 2只讀存儲(chǔ)器 ROM 3 EPROM 可擦除PROM用戶可以多次編程 編程加寫脈沖后 某些存儲(chǔ)單元的PN結(jié)表面形成浮動(dòng)?xùn)?阻擋通路 實(shí)現(xiàn)信息寫入 用紫外線照射可驅(qū)散浮動(dòng)?xùn)?原有信息全部擦除 便可再次改寫 4 EEPROM 可電擦除PROM既可全片擦除也可字節(jié)擦除 可在線擦除信息 又能失電保存信息 具備RAM ROM的優(yōu)點(diǎn) 但寫入時(shí)間較長(zhǎng) 5 2 1EPROM2716 5 2 2EEPROM2816 4 讀寫線OE WE R W 連接讀寫控制線RD WR 5 3存儲(chǔ)器的連接 存儲(chǔ)器與微型機(jī)三總線的連接 1 數(shù)據(jù)線D0 n連接數(shù)據(jù)總線DB0 n2 地址線A0 N連接地址總線低位AB0 N 3 片選線CS連接地址總線高位ABN 1 5 3 1存儲(chǔ)器芯片的擴(kuò)充 用多片存儲(chǔ)器芯片組成微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所要求的存儲(chǔ)器系統(tǒng) 要求擴(kuò)充后的存儲(chǔ)器系統(tǒng)引出線符合微型計(jì)算機(jī)機(jī)的總線結(jié)構(gòu)要求 一 擴(kuò)充存儲(chǔ)器位數(shù)例1用2K 1位存儲(chǔ)器芯片組成2K 8位存儲(chǔ)器系統(tǒng) 例2用2K 8位存儲(chǔ)器芯片組成2K 16位存儲(chǔ)器系統(tǒng) 例1用2K 1位存儲(chǔ)器芯片組成2K 8位存儲(chǔ)器系統(tǒng) 當(dāng)?shù)刂?片選和讀寫信號(hào)有效 可并行存取8位信息 例2用2K 8位存儲(chǔ)器芯片組成2K 16位存儲(chǔ)器系統(tǒng) 地址 片選和讀寫引線并聯(lián)后引出 數(shù)據(jù)線并列引出 二 擴(kuò)充存儲(chǔ)器容量 例用1K 4位存儲(chǔ)器芯片組成4K 8位存儲(chǔ)器系統(tǒng) 片選方法 1 線選法微型機(jī)剩余高位地址總線直接連接各存儲(chǔ)器片選線 2 譯碼片選法微型機(jī)剩余高位地址總線通過地址譯碼器輸出片選信號(hào) 多片存儲(chǔ)器芯片組成大容量存儲(chǔ)器連接常用片選方法 二 擴(kuò)充存儲(chǔ)器容量 地址線 數(shù)據(jù)線和讀寫控制線均并聯(lián) 為保證并聯(lián)數(shù)據(jù)線上沒有信號(hào)沖突 必須用片選信號(hào)區(qū)別不同芯片的地址空間 例三片8KB的存儲(chǔ)器芯片組成24KB容量的存儲(chǔ)器 確定各存儲(chǔ)器芯片的地址空間 設(shè)CE1 CE2 CE3分別連接微型機(jī)的高位地址總線AB13 AB14 AB15 ABi1514131211109876543210 1514131211109876543210 1100000000000000 1101111111111111 C000H DFFFH 1010000000000000 1011111111111111 A000H BFFFH 0110000000000000 0111111111111111 6000H 7FFFH 2 譯碼片選法3 8地址譯碼器 74LS138 2 譯碼片選法 Y0 Y1 Y2分別連接三片存儲(chǔ)器的片選端CE1 CE2 CE3 各片存儲(chǔ)器芯片分配地址 0000H 1FFFH 2000H 3FFFH 4000H 5FFFH 5 3 1存儲(chǔ)器與單片機(jī)的連接 存儲(chǔ)器與微型機(jī)三總線的一般連接方法和存儲(chǔ)器讀寫時(shí)序 1 數(shù)據(jù)總線與地址總線為兩組獨(dú)立總線 5 3 1存儲(chǔ)器與單片機(jī)的連接 2 微型機(jī)復(fù)用總線結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)與地址分時(shí)共用一組總線 8位地址鎖存器74LS373 8282 當(dāng)單片機(jī)外接芯片較多 超出總線負(fù)載能力 必須加總線驅(qū)動(dòng)器 單向驅(qū)動(dòng)器74LS244用于地址總線驅(qū)動(dòng)雙向驅(qū)動(dòng)器74LS255用于數(shù)據(jù)總線驅(qū)動(dòng) 二 微型機(jī)總線擴(kuò)展驅(qū)動(dòng) MCS 51用于擴(kuò)展存儲(chǔ)器的外部總線信號(hào) P0 0 0 7 8位數(shù)據(jù)和低8位地址信號(hào) 復(fù)用總線AD0 7 P2 0 2 7 高8位地址信號(hào)AB8 15ALE 地址鎖存允許控制信號(hào)PSEN 片外程序存儲(chǔ)器讀控制信號(hào)RD 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀控制信號(hào)WR 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫控制信號(hào)EA 程序存儲(chǔ)器選擇 5 3 3存儲(chǔ)器與單片機(jī)的連接實(shí)例 5 3 3存儲(chǔ)器與單片機(jī)的連接實(shí)例 一 擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器電路 8031擴(kuò)展2KBEPROMIntel2716 常用EPROM芯片 Intel2716 2K 8位 2732 4KB 2764 8KB 27128 16KB 27256 32KB 27512 64KB 5 3 3存儲(chǔ)器與單片機(jī)的連接實(shí)例 二 擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器電路 常用EPROM芯片 Intel6116 2KB 6264 8KB 62256 32KB 8031擴(kuò)展2KBRAMIntel6116 四