第六章存儲器

1、第第6章章存儲器存儲器20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)2 2第第6章章 存儲器存儲器主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：n6.1 概述概述n6.2 隨機(jī)存儲器隨機(jī)存儲器n6.3 只讀存儲器只讀存儲器n6.4 8086CPU的存儲器擴(kuò)展的存儲器擴(kuò)展n6.5 存儲器地址選擇存儲器地址選擇n6.6 CPU與存儲器的連接與存儲器的連接學(xué)時(shí)分配：學(xué)時(shí)分配：n4學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)第一節(jié)第一節(jié)存儲器概述存儲器概述mov ax,12hcall displayJmp 1234h20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)

2、原理及接口技術(shù)4 46.1 概述概述n6.1.1 存儲器概述存儲器概述n6.1.2 半導(dǎo)體存儲器的分類半導(dǎo)體存儲器的分類n6.1.3 半導(dǎo)體存儲器主要性能指標(biāo)半導(dǎo)體存儲器主要性能指標(biāo)n6.1.4 存儲器芯片的一般結(jié)構(gòu)存儲器芯片的一般結(jié)構(gòu)20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)5 56.1.1存儲器概述存儲器概述20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)6 66.1.1存儲器概述存儲器概述n將兩個(gè)或兩個(gè)以上速度、容量和價(jià)格各不相將兩個(gè)或兩個(gè)以上速度、容量和價(jià)格各不相同的存

3、儲器用硬件、軟件或軟硬件相結(jié)合的同的存儲器用硬件、軟件或軟硬件相結(jié)合的方法連接起來就構(gòu)成方法連接起來就構(gòu)成存儲系統(tǒng)存儲系統(tǒng)。n系統(tǒng)的存儲速度接近較快的存儲器，容量接系統(tǒng)的存儲速度接近較快的存儲器，容量接近較大的存儲器。近較大的存儲器。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)7 7n微機(jī)擁有不同類型的存儲部件微機(jī)擁有不同類型的存儲部件n由上至下容量越來越大，但速度越來越慢由上至下容量越來越大，但速度越來越慢寄存器堆寄存器堆高速緩存高速緩存主存儲器主存儲器聯(lián)機(jī)外存儲器聯(lián)機(jī)外存儲器脫機(jī)外存儲器脫機(jī)外存儲器快快慢慢小小大大容容量量速速度度

4、CPU內(nèi)核內(nèi)核通用寄存器堆及通用寄存器堆及 指令、數(shù)據(jù)緩沖棧指令、數(shù)據(jù)緩沖棧存儲器的層次結(jié)構(gòu)存儲器的層次結(jié)構(gòu)20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)8 8存儲器的分類存儲器的分類n高速緩沖存儲器高速緩沖存儲器n主存儲器主存儲器n輔助存儲器輔助存儲器內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)9 9存儲器的分類存儲器的分類內(nèi)存、外存內(nèi)存、外存n內(nèi)存內(nèi)存存放當(dāng)前運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)。存放當(dāng)前運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)。n特點(diǎn)：特點(diǎn)：快，容量小，隨機(jī)存

5、取，快，容量小，隨機(jī)存取，CPU可直可直接訪問接訪問。n通常由通常由半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器構(gòu)成構(gòu)成nRAM、ROM20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)1010存儲器的分類存儲器的分類內(nèi)存、外存內(nèi)存、外存n外存外存存放非當(dāng)前使用的程序和數(shù)據(jù)。存放非當(dāng)前使用的程序和數(shù)據(jù)。n特點(diǎn)：特點(diǎn)：慢，容量大，順序存取慢，容量大，順序存取/塊存取。需塊存取。需調(diào)入內(nèi)存后調(diào)入內(nèi)存后CPU才能訪問才能訪問n通常由通常由磁、光存儲器磁、光存儲器構(gòu)成，也可以由半導(dǎo)構(gòu)成，也可以由半導(dǎo)體存儲器構(gòu)成體存儲器構(gòu)成n磁盤、磁帶、磁盤、磁帶、CD-ROM、DVD

6、-ROM、固、固態(tài)盤態(tài)盤20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)1111n除采用磁、光原理除采用磁、光原理的輔存外，其它存的輔存外，其它存儲器主要都是采用儲器主要都是采用半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器。n本章介紹采用半導(dǎo)本章介紹采用半導(dǎo)體存儲器及其組成體存儲器及其組成主存的方法。主存的方法。CPUCACHE主存（內(nèi)存）主存（內(nèi)存）輔存（外存）輔存（外存）6.1.1存儲器概述存儲器概述20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)1212n由能夠表示二進(jìn)制數(shù)由能夠表示二進(jìn)制數(shù)“0”

7、和和“1”的、具有記的、具有記憶功能的一些半導(dǎo)體器件組成。如憶功能的一些半導(dǎo)體器件組成。如觸發(fā)器、觸發(fā)器、MOS管的柵極電容等。管的柵極電容等。n能存放一位二進(jìn)制數(shù)的物理器件稱為一個(gè)存能存放一位二進(jìn)制數(shù)的物理器件稱為一個(gè)存儲元。儲元。n若干存儲元構(gòu)成一個(gè)存儲單元。若干存儲元構(gòu)成一個(gè)存儲單元。半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器 20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)13136.1.2半導(dǎo)體存儲器的分類半導(dǎo)體存儲器的分類n按制造工藝按制造工藝n雙極型：雙極型：速度快速度快、集成度低、功耗大、集成度低、功耗大nMOS型：速度慢、集成度高、型：速

8、度慢、集成度高、功耗低功耗低n按使用屬性按使用屬性n隨機(jī)存取存儲器隨機(jī)存取存儲器RAM：可讀可寫可讀可寫、斷電丟、斷電丟失失n只讀存儲器只讀存儲器ROM：正常只讀、：正常只讀、斷電不丟失斷電不丟失20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)1414 雙極型雙極型RAM隨機(jī)存儲器隨機(jī)存儲器RAM 靜態(tài)靜態(tài)RAM(SRAM) MOS型型RAM 動態(tài)動態(tài)RAM(DRAM) 只讀存儲器只讀存儲器ROM半導(dǎo)體半導(dǎo)體存儲器存儲器掩膜式掩膜式ROM一次性可編程一次性可編程ROM(PROM)紫外線擦除可編程紫外線擦除可編程ROM(EPROM)電可擦除

9、可編程電可擦除可編程ROM(E2PROM)6.1.2半導(dǎo)體存儲器的分類半導(dǎo)體存儲器的分類20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)1515隨機(jī)存儲器隨機(jī)存儲器RAM組成單元組成單元速度速度集成度集成度應(yīng)用應(yīng)用SRAM觸發(fā)器觸發(fā)器快快低低小容量系統(tǒng)小容量系統(tǒng)DRAM極間電容極間電容慢慢高高大容量系統(tǒng)大容量系統(tǒng)NVRAM 帶微型電池帶微型電池慢慢低低小容量非易失小容量非易失20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)1616只讀存儲器只讀存儲器ROMn掩膜掩膜ROM：信息制作在

10、芯片中，不可更改信息制作在芯片中，不可更改nPROM：允許一次編程，此后不可更改允許一次編程，此后不可更改nEPROM：用紫外光擦除，擦除后可編程；用紫外光擦除，擦除后可編程；并允許用戶多次擦除和編程并允許用戶多次擦除和編程nEEPROM（E2PROM）：）：采用加電方法在線采用加電方法在線進(jìn)行擦除和編程，也可多次擦寫進(jìn)行擦除和編程，也可多次擦寫nFlash Memory（閃存）：（閃存）：能夠快速擦寫的能夠快速擦寫的EEPROM，但只能按塊（，但只能按塊（Block）擦除）擦除20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)1717n

11、存儲容量存儲容量n 存取時(shí)間和存取周期存取時(shí)間和存取周期n 存儲器帶寬存儲器帶寬 單位時(shí)間內(nèi)存儲器可讀寫的字節(jié)數(shù)單位時(shí)間內(nèi)存儲器可讀寫的字節(jié)數(shù) n 平均故障間隔時(shí)間（平均故障間隔時(shí)間（MTBF） 可靠性可靠性n 功耗功耗n 備注：備注：CPU讀寫存儲器的時(shí)間必須大于存讀寫存儲器的時(shí)間必須大于存儲芯片的額定存取時(shí)間儲芯片的額定存取時(shí)間6.1.3半導(dǎo)體存儲器主要性能指標(biāo)半導(dǎo)體存儲器主要性能指標(biāo)20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)1818n K是是kelo的縮寫，的縮寫， 1KB=1024B=210 Bn M是是mega的縮寫，的縮

12、寫，1MB=1024KB=210KBn G是是giga的縮寫，的縮寫， 1GB=1024MB=210MBn T是是tera的縮寫，的縮寫， 1TB=1024GB=210 GB6.1.3半導(dǎo)體存儲器主要性能指標(biāo)半導(dǎo)體存儲器主要性能指標(biāo)1.存儲容量存儲容量n 存儲器芯片的存儲容量：存儲器芯片的存儲容量：“存儲單元個(gè)數(shù)每存儲單元個(gè)數(shù)每存儲單元的位數(shù)存儲單元的位數(shù)”。n 對于以字節(jié)編址的微型機(jī)，以字節(jié)數(shù)表示容量對于以字節(jié)編址的微型機(jī)，以字節(jié)數(shù)表示容量20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)1919n 例：例： n SRAM芯片芯片6264

13、的容量為的容量為8K8bit，即它有即它有8K個(gè)單元個(gè)單元(1K=l024)，每個(gè)單元存儲每個(gè)單元存儲8位位(一個(gè)一個(gè)字節(jié)字節(jié))二進(jìn)制數(shù)據(jù)。二進(jìn)制數(shù)據(jù)。n DRAM芯片芯片NMC4l257的容量為的容量為256Klbit，即它有即它有256K個(gè)單元，每個(gè)單元存儲個(gè)單元，每個(gè)單元存儲1位二進(jìn)位二進(jìn)制數(shù)據(jù)。制數(shù)據(jù)。 6.1.3半導(dǎo)體存儲器主要性能指標(biāo)半導(dǎo)體存儲器主要性能指標(biāo)20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)20206.1.3半導(dǎo)體存儲器主要性能指標(biāo)半導(dǎo)體存儲器主要性能指標(biāo)2.存取時(shí)間和存取周期存取時(shí)間和存取周期n 存取時(shí)間又稱存

14、儲器訪問時(shí)間，即啟動一次存取時(shí)間又稱存儲器訪問時(shí)間，即啟動一次存儲器操作（讀或?qū)懀┑酵瓿稍摬僮魉枰拇鎯ζ鞑僮鳎ㄗx或?qū)懀┑酵瓿稍摬僮魉枰臅r(shí)間。時(shí)間。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)21213.功耗功耗n 使用功耗低的存儲器芯片構(gòu)成存儲系統(tǒng)，不使用功耗低的存儲器芯片構(gòu)成存儲系統(tǒng)，不僅可以減少對電源容量的要求，而且還可以提僅可以減少對電源容量的要求，而且還可以提高存儲系統(tǒng)的可靠性。高存儲系統(tǒng)的可靠性。6.1.3半導(dǎo)體存儲器主要性能指標(biāo)半導(dǎo)體存儲器主要性能指標(biāo)20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北

15、大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)22224.可靠性可靠性n 計(jì)算機(jī)要正確地運(yùn)行，必然要求存儲器系統(tǒng)具計(jì)算機(jī)要正確地運(yùn)行，必然要求存儲器系統(tǒng)具有很高的可靠性。內(nèi)存發(fā)生的任何錯誤會使計(jì)有很高的可靠性。內(nèi)存發(fā)生的任何錯誤會使計(jì)算機(jī)不能正常工作。而存儲器的可靠性直接與算機(jī)不能正常工作。而存儲器的可靠性直接與構(gòu)成它的芯片有關(guān)。構(gòu)成它的芯片有關(guān)。n 目前所用的半導(dǎo)體存儲器芯片的平均故障間隔目前所用的半導(dǎo)體存儲器芯片的平均故障間隔時(shí)間（時(shí)間（MTBF）約為約為5l06l108小時(shí)左右小時(shí)左右。6.1.3半導(dǎo)體存儲器主要性能指標(biāo)半導(dǎo)體存儲器主要性能指標(biāo)20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期

16、四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)2323地地址址寄寄存存地地址址譯譯碼碼存儲體存儲體控制電路控制電路AB數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)寄寄存存讀讀寫寫電電路路DBOE WE CS6.1.4存儲器芯片的一般結(jié)構(gòu)存儲器芯片的一般結(jié)構(gòu)20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)2424地地址址譯譯碼碼器器三三態(tài)態(tài)緩緩沖沖器器存儲存儲矩陣矩陣A0A1An 控制邏輯控制邏輯 D0D1DnR/W 讀、寫讀、寫CS 片選信號片選信號n 存儲陣列中共有存儲陣列中共有2n+1個(gè)（地址線個(gè)（地址線n+1條）存儲單元，條）存儲單元，每個(gè)存儲單元有唯一地址編

17、號。每個(gè)存儲單元有唯一地址編號。n地址范圍：地址范圍：0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 1 1 1 1 1 1 1 1 16.1.4存儲器芯片的一般結(jié)構(gòu)存儲器芯片的一般結(jié)構(gòu)20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)2525 存儲體存儲體n存儲器芯片的主要部分，用來存儲信息存儲器芯片的主要部分，用來存儲信息 地址譯碼電路地址譯碼電路n根據(jù)輸入的地址編碼來選中芯片內(nèi)某個(gè)特根據(jù)輸入的地址編碼來選中芯片內(nèi)某個(gè)特定的存儲單元定的存儲單元 片選和讀寫控制邏輯片選和讀寫控制邏輯n選中存儲芯片，控制讀寫操作選中存儲芯片，控制讀寫操作6.1.

18、4存儲器芯片的一般結(jié)構(gòu)存儲器芯片的一般結(jié)構(gòu)20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)2626存儲體存儲體n每個(gè)存儲單元具有一個(gè)唯一的地址，可存儲每個(gè)存儲單元具有一個(gè)唯一的地址，可存儲1位位(位片結(jié)構(gòu)位片結(jié)構(gòu))或多位或多位(字片結(jié)構(gòu)字片結(jié)構(gòu))二進(jìn)制數(shù)據(jù)二進(jìn)制數(shù)據(jù)n存儲容量與地址、數(shù)據(jù)線個(gè)數(shù)有關(guān)：存儲容量與地址、數(shù)據(jù)線個(gè)數(shù)有關(guān)： 芯片的存儲容量芯片的存儲容量 2MN存儲單元數(shù)存儲單元數(shù)存儲單元的位數(shù)存儲單元的位數(shù) M：芯片的：芯片的地址線根數(shù)地址線根數(shù) N：芯片的：芯片的數(shù)據(jù)線根數(shù)數(shù)據(jù)線根數(shù) 20222022年年5 5月月5 5日星期四

19、日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)2727地址譯碼電路地址譯碼電路n單譯碼結(jié)構(gòu)單譯碼結(jié)構(gòu)n雙譯碼結(jié)構(gòu)雙譯碼結(jié)構(gòu)n雙譯碼可簡化芯片設(shè)計(jì)雙譯碼可簡化芯片設(shè)計(jì)n主要采用的譯碼結(jié)構(gòu)主要采用的譯碼結(jié)構(gòu)20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)2828譯譯碼碼器器A5A4A3A2A1A06301存儲單元存儲單元64個(gè)單元個(gè)單元行行譯譯碼碼A2A1A0710列譯碼列譯碼A3A4A501764個(gè)單元個(gè)單元單譯碼單譯碼雙譯碼雙譯碼地址譯碼電路地址譯碼電路20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)

20、原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)2929片選和讀寫控制邏輯片選和讀寫控制邏輯n片選端片選端CS或或CEn有效時(shí)，可以對該芯片進(jìn)行讀寫操作有效時(shí)，可以對該芯片進(jìn)行讀寫操作n輸出輸出OEn控制讀操作。有效時(shí)，芯片內(nèi)數(shù)據(jù)輸出控制讀操作。有效時(shí)，芯片內(nèi)數(shù)據(jù)輸出n該控制端對應(yīng)系統(tǒng)的讀控制線該控制端對應(yīng)系統(tǒng)的讀控制線n寫寫WEn控制寫操作。有效時(shí)，數(shù)據(jù)進(jìn)入芯片中控制寫操作。有效時(shí)，數(shù)據(jù)進(jìn)入芯片中n該控制端對應(yīng)系統(tǒng)的寫控制線該控制端對應(yīng)系統(tǒng)的寫控制線第二節(jié)第二節(jié)隨機(jī)存儲器隨機(jī)存儲器mov ax,12hcall displayJmp 1234h20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大

21、學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)3131主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：nSRAM與與DRAM的主要特點(diǎn)的主要特點(diǎn)n幾種常用存儲器芯片及其與系統(tǒng)的連接幾種常用存儲器芯片及其與系統(tǒng)的連接6.2隨機(jī)存儲器隨機(jī)存儲器20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)3232n6.2.1靜態(tài)隨機(jī)存儲器靜態(tài)隨機(jī)存儲器n6.2.2動態(tài)隨機(jī)存儲器動態(tài)隨機(jī)存儲器6.2隨機(jī)存儲器隨機(jī)存儲器靜態(tài)靜態(tài)RAMSRAM 2114SRAM 6264動態(tài)動態(tài)RAMDRAM 4116DRAM 216420222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及

22、接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)3333FSRAM的特點(diǎn)的特點(diǎn)n 讀寫速度快讀寫速度快n 所用管子數(shù)目多，單個(gè)器件容量小所用管子數(shù)目多，單個(gè)器件容量小n T1、T2總有一個(gè)處于總有一個(gè)處于導(dǎo)導(dǎo)通狀態(tài)，功耗較大通狀態(tài)，功耗較大n SRAM通常用來做通常用來做Cache6.2隨機(jī)存儲器隨機(jī)存儲器20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)3434FDRAM的特點(diǎn)的特點(diǎn)n 所用管子少，芯片位密度高所用管子少，芯片位密度高n 功耗小功耗小n 需要刷新需要刷新n 存取速度慢存取速度慢n DRAM主要用來做內(nèi)存主要用來做內(nèi)存6.2隨機(jī)存儲器隨機(jī)存儲器2

23、0222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)3535nSRAM的基本存儲單元是觸發(fā)器電路的基本存儲單元是觸發(fā)器電路n存儲單元由雙穩(wěn)電路構(gòu)成，存儲信息穩(wěn)定存儲單元由雙穩(wěn)電路構(gòu)成，存儲信息穩(wěn)定n每個(gè)基本存儲單元存儲二進(jìn)制數(shù)一位每個(gè)基本存儲單元存儲二進(jìn)制數(shù)一位n許多個(gè)基本存儲單元形成行列存儲矩陣許多個(gè)基本存儲單元形成行列存儲矩陣nSRAM一般采用一般采用“字結(jié)構(gòu)字結(jié)構(gòu)”存儲矩陣：存儲矩陣：n每個(gè)存儲單元存放多位（每個(gè)存儲單元存放多位（4、8、16等）等）n每個(gè)存儲單元具有一個(gè)地址每個(gè)存儲單元具有一個(gè)地址6.2.1靜態(tài)存儲器靜態(tài)存儲器SRAM2

24、0222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)3636特點(diǎn)：特點(diǎn)：n用用雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器存儲信息。存儲信息。n速度快速度快(5ns)，不需刷新，外圍電路比較簡，不需刷新，外圍電路比較簡單，但集成度低單，但集成度低(存儲容量小，約存儲容量小，約1Mbit/片片)，功耗大。功耗大。n對容量為對容量為M*N的的SRAM芯片，其地址線數(shù)芯片，其地址線數(shù)=2M；數(shù)據(jù)線數(shù)；數(shù)據(jù)線數(shù)=N。反之，若。反之，若SRAM芯片的地芯片的地址線數(shù)為址線數(shù)為K，則可以推斷其單元數(shù)為，則可以推斷其單元數(shù)為2K個(gè)。個(gè)。 6.2.1靜態(tài)存儲器靜態(tài)存儲器SRAM2

25、0222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)3737n基本存儲電路單元（六管靜態(tài)存儲電路）基本存儲電路單元（六管靜態(tài)存儲電路）VCC （+5V）A BT1T2T3T46.2.1靜態(tài)存儲器靜態(tài)存儲器SRAM20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)3838存儲矩陣存儲矩陣地址譯碼器地址譯碼器地址寄存器地址寄存器地址地址 總線總線讀寫放大器讀寫放大器數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線控制電路控制電路OE WE CESRAM芯片的結(jié)構(gòu)芯片的結(jié)構(gòu)6.2.1靜態(tài)存儲器靜態(tài)存儲器SRA

26、M20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)39391.SRAM芯片芯片2114n存儲容量為存儲容量為1K4n 10244n18個(gè)個(gè)引腳：引腳：n10根地址線根地址線A9A0n4根數(shù)據(jù)線根數(shù)據(jù)線I/O4I/O1n片選片選CS*n讀寫讀寫WE*123456789181716151413121110VccA7A8A9I/O1I/O2I/O3I/O4WE*A6A5A4A3A0A1A2CS*GND20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)4040SRAM 2114的讀周期的讀周期

27、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)地址地址TCXTODTTOHATRCTATCODOUTWECS20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)4141SRAM 2114的讀周期的讀周期nTA讀取時(shí)間讀取時(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)在外部總線上給出地址到數(shù)據(jù)出現(xiàn)在外部總線上nTRC讀取周期讀取周期兩次讀取存儲器所允許的最小時(shí)間間隔兩次讀取存儲器所允許的最小時(shí)間間隔有效地址維持的時(shí)間有效地址維持的時(shí)間20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)4

28、242n存儲容量為存儲容量為8K8n28個(gè)個(gè)引腳：引腳：n13根地址線根地址線A12A0n8根數(shù)據(jù)線根數(shù)據(jù)線D7D0n片選片選CS1*、CS2n讀寫讀寫WE*、OE*+5VWE*CS2A8A9A11OE*A10CS1*D7D6D5D4D3NCA12A7A6A5A4A3A2A1A0D0D1D2GND123456789101112131428272625242322212019181716152.SRAM芯片芯片626420222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)43436264芯片與系統(tǒng)的連接芯片與系統(tǒng)的連接D0D7A0A12WEOEC

29、S1CS2A0A12MEMWMEMR譯碼譯碼電路電路高位地高位地址信號址信號D0D7系系統(tǒng)統(tǒng)總總線線6264 +5V20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)4444nDRAM的基本存儲單元是單個(gè)場效應(yīng)管及其的基本存儲單元是單個(gè)場效應(yīng)管及其極間電容極間電容n必須配備必須配備“讀出再生放大電路讀出再生放大電路”進(jìn)行刷新進(jìn)行刷新n每次同時(shí)對一行的存儲單元進(jìn)行刷新每次同時(shí)對一行的存儲單元進(jìn)行刷新n每個(gè)基本存儲單元存儲二進(jìn)制數(shù)一位每個(gè)基本存儲單元存儲二進(jìn)制數(shù)一位n許多個(gè)基本存儲單元形成行列存儲矩陣許多個(gè)基本存儲單元形成行列存儲矩陣6.2.2

30、動態(tài)隨機(jī)存儲器動態(tài)隨機(jī)存儲器DRAM20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)45456.2.2動態(tài)隨機(jī)存儲器動態(tài)隨機(jī)存儲器DRAM特點(diǎn)：特點(diǎn)：nDRAM是靠是靠MOS電路中的電路中的柵極電容柵極電容來存儲信來存儲信息的，由于電容上的電荷會逐漸泄漏，需要息的，由于電容上的電荷會逐漸泄漏，需要定時(shí)充電以維持存儲內(nèi)容不丟失（稱為定時(shí)充電以維持存儲內(nèi)容不丟失（稱為動態(tài)動態(tài)刷新刷新），所以動態(tài)），所以動態(tài)RAM需要設(shè)置刷新電路，需要設(shè)置刷新電路，相應(yīng)外圍電路就較為復(fù)雜。相應(yīng)外圍電路就較為復(fù)雜。n刷新定時(shí)間隔一般為幾微秒幾毫秒。刷新定時(shí)間隔一

31、般為幾微秒幾毫秒。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)4646特點(diǎn)：特點(diǎn)：nDRAM的特點(diǎn)是的特點(diǎn)是集成度高集成度高（存儲容量大，可（存儲容量大，可達(dá)達(dá)1Gbit/片以上），功耗低，但速度慢片以上），功耗低，但速度慢（10ns左右），需要刷新。左右），需要刷新。nDRAM在微機(jī)中應(yīng)用非常廣泛，如微機(jī)中的在微機(jī)中應(yīng)用非常廣泛，如微機(jī)中的內(nèi)存條（主存）、顯卡上的顯示存儲器內(nèi)存條（主存）、顯卡上的顯示存儲器幾乎幾乎都是用都是用DRAM制造的。制造的。6.2.2動態(tài)隨機(jī)存儲器動態(tài)隨機(jī)存儲器DRAM20222022年年5 5月月5 5日

32、星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)4747DRAM內(nèi)存條內(nèi)存條的種類的種類SIMMSingle Inline Memory Module單列直插式內(nèi)存模塊單列直插式內(nèi)存模塊n 72線：線：32位數(shù)據(jù)、位數(shù)據(jù)、12位行列公用地址、位行列公用地址、RAS#、CAS#等等n 在在Pentium微型機(jī)中必須成對使用微型機(jī)中必須成對使用FPM/EDO6.2.2動態(tài)隨機(jī)存儲器動態(tài)隨機(jī)存儲器DRAM20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)4848DRAM內(nèi)存條內(nèi)存條的種類的種類DIMMDual Inline Me

33、mory Module雙列直插式內(nèi)存模塊雙列直插式內(nèi)存模塊n 168線：線：64位數(shù)據(jù)、位數(shù)據(jù)、14位行列公用地址、位行列公用地址、RAS#、CAS#等等n 可單數(shù)使用可單數(shù)使用FPM/EDO/SDRAM6.2.2動態(tài)隨機(jī)存儲器動態(tài)隨機(jī)存儲器DRAM20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)4949n常見常見DRAM的種類：的種類：nSDRAM(Synchronous DRAM)它在它在1個(gè)個(gè)CPU時(shí)鐘周期內(nèi)可完成數(shù)據(jù)的訪問和刷時(shí)鐘周期內(nèi)可完成數(shù)據(jù)的訪問和刷新，即可與新，即可與CPU的時(shí)鐘同步工作。的時(shí)鐘同步工作。SDRAM的工作頻

34、率目前最大可達(dá)的工作頻率目前最大可達(dá)150MHz，存取，存取時(shí)間約為時(shí)間約為510ns，最大數(shù)據(jù)率為，最大數(shù)據(jù)率為150MB/s，是當(dāng)前微機(jī)中流行的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)存，是當(dāng)前微機(jī)中流行的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)存類型。類型。6.2.2動態(tài)隨機(jī)存儲器動態(tài)隨機(jī)存儲器DRAM20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)5050n常見常見DRAM的種類：的種類：nRDRAM(Rambus DRAM)是由是由Rambus公公司所開發(fā)的高速司所開發(fā)的高速DRAM。其最大數(shù)據(jù)率可達(dá)。其最大數(shù)據(jù)率可達(dá)1.6GB/s。nDDR DRAM(Double Data Rate DRAM

35、)是對是對SDRAM的改進(jìn)，它在時(shí)鐘的上升沿和的改進(jìn)，它在時(shí)鐘的上升沿和下降沿都可以傳送數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)率可達(dá)下降沿都可以傳送數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)率可達(dá)200-800 MB/s。主要應(yīng)用在主板和高速。主要應(yīng)用在主板和高速顯示卡上。顯示卡上。6.2.2動態(tài)隨機(jī)存儲器動態(tài)隨機(jī)存儲器DRAM20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)5151nDRAM一般采用一般采用“位結(jié)構(gòu)位結(jié)構(gòu)”存儲體：存儲體：n每個(gè)存儲單元存放一位每個(gè)存儲單元存放一位;n需要需要8個(gè)存儲芯片構(gòu)成一個(gè)字節(jié)單元個(gè)存儲芯片構(gòu)成一個(gè)字節(jié)單元;n每個(gè)字節(jié)存儲單元具有一個(gè)地址每個(gè)字節(jié)存儲單元

36、具有一個(gè)地址;6.2.2動態(tài)隨機(jī)存儲器動態(tài)隨機(jī)存儲器DRAM20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)5252n動態(tài)動態(tài)RAM的存儲單元（單管動態(tài)存儲電路）的存儲單元（單管動態(tài)存儲電路）單管動態(tài)存儲電路單管動態(tài)存儲電路 D 數(shù)據(jù)線 ES C 字選線 T1 6.2.2動態(tài)隨機(jī)存儲器動態(tài)隨機(jī)存儲器DRAM20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)5353存儲矩陣存儲矩陣地址總線地址總線I/O緩沖器緩沖器數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線讀寫控制讀寫控制/動態(tài)刷新電路動態(tài)刷新電路RAS#DRAM

37、芯片的結(jié)構(gòu)芯片的結(jié)構(gòu)地址鎖存器地址鎖存器CAS#WE#6.2.2動態(tài)隨機(jī)存儲器動態(tài)隨機(jī)存儲器DRAM20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)5454n存儲容量為存儲容量為64K1n16個(gè)引腳：個(gè)引腳：n8根地址線根地址線A7A0n1根數(shù)據(jù)輸入線根數(shù)據(jù)輸入線DINn1根數(shù)據(jù)輸出線根數(shù)據(jù)輸出線DOUTn行地址選通行地址選通RAS*n列地址選通列地址選通CAS*n讀寫控制讀寫控制WE*NCDINWE*RAS*A0A2A1GNDVSSCAS*DOUTA6A3A4A5A7123456781615141312111091.典型典型DRAM芯片

38、芯片2164A20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)5555n2164A：64K1bitn采用行地址和列地址來確定一個(gè)單元；采用行地址和列地址來確定一個(gè)單元；n行列地址分時(shí)傳送。行列地址分時(shí)傳送。n共用一組地址信號線共用一組地址信號線n地址信號線的數(shù)量僅地址信號線的數(shù)量僅 為同等容量為同等容量SRAM芯芯 片的一半片的一半。01000 1 0 0COLROW存儲矩陣存儲矩陣1.典型典型DRAM芯片芯片2164A20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)56562164

39、A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)A0A7存儲矩陣存儲矩陣256256行地址行地址鎖存鎖存及譯碼及譯碼列地址鎖存列地址鎖存及譯碼及譯碼.列放大器列放大器.DoutDin控制控制電路電路RAS#CAS#WE#20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)57572.DRAM芯片芯片4116n存儲容量為存儲容量為16K1n16個(gè)引腳：個(gè)引腳：n7根地址線根地址線A6A0n1根數(shù)據(jù)輸入線根數(shù)據(jù)輸入線DINn1根數(shù)據(jù)輸出線根數(shù)據(jù)輸出線DOUTn行地址選通行地址選通RAS*n列地址選通列地址選通CAS*n讀寫控制讀寫控制WE*VBBDINWE*RAS*A0A

40、2A1VDDVSSCAS*DOUTA6A3A4A5VCC1234567816151413121110920222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)5858DRAM 4116的讀周期的讀周期DOUT地址地址TCACTRACTCAHTASCTASRTRAHTCASTRCDTRASTRC行地址行地址列地址列地址WECASRAS20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)5959DRAM 4116的讀周期的讀周期存儲地址需要分兩批傳送存儲地址需要分兩批傳送n行地址選通信號行地址選通信

41、號RAS*有效，開始傳送行有效，開始傳送行地址地址n隨后，列地址選通信號隨后，列地址選通信號CAS*有效，傳送有效，傳送列地址，列地址，CAS*相當(dāng)于片選信號相當(dāng)于片選信號n讀寫信號讀寫信號WE*讀有效讀有效n數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)從DOUT引腳輸出引腳輸出第三節(jié)第三節(jié)只讀存儲器只讀存儲器mov ax,12hcall displayJmp 1234h20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)61616.3 只讀存儲器（只讀存儲器（ROM）特點(diǎn)：特點(diǎn)：n可隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)，但不能隨機(jī)寫入；可隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)，但不能隨機(jī)寫入；n掉電后信息不丟失掉電后信息不

42、丟失20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)6262掩模掩模ROM一次性可寫一次性可寫ROM可讀寫可讀寫ROM分分 類類EPROM（紫外線擦除）（紫外線擦除）EEPROM（電擦除）（電擦除）6.3 只讀存儲器（只讀存儲器（ROM）20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)6363EPROMEPROM 2716EPROM 2764EEPROMEEPROM 2717AEEPROM 2864A6.3 只讀存儲器（只讀存儲器（ROM）20222022年年5 5月月5 5日星期四

43、日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)64641.EPROM特點(diǎn)：特點(diǎn)：n可多次編程寫入；可多次編程寫入；n掉電后內(nèi)容不丟失；掉電后內(nèi)容不丟失；n內(nèi)容的擦除需用紫外線擦除器。內(nèi)容的擦除需用紫外線擦除器。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)6565n頂部開有一個(gè)圓形的石英窗口，用于紫外線頂部開有一個(gè)圓形的石英窗口，用于紫外線透過擦除原有信息透過擦除原有信息;n一般使用專門的編程器（燒寫器）進(jìn)行編程一般使用專門的編程器（燒寫器）進(jìn)行編程n編程后，應(yīng)該貼上不透光封條編程后，應(yīng)該貼上不透光封條;n出廠未編程前，每

44、個(gè)基本存儲單元都是信息出廠未編程前，每個(gè)基本存儲單元都是信息1n編程就是將某些單元寫入信息編程就是將某些單元寫入信息01.EPROM20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)6666n存儲容量為存儲容量為2K8n24個(gè)引腳：個(gè)引腳：n11根地址線根地址線A10A0n8根數(shù)據(jù)線根數(shù)據(jù)線DO7DO0n片選片選/編程編程CE*/PGMn讀寫讀寫OE*n編程電壓編程電壓VPPVDDA8A9VPPOE*A10CE*/PGMDO7DO6DO5DO4DO3123456789101112242322212019181716151413A7A6A5A

45、4A3A2A1A0DO0DO1DO2Vss1)EPROM芯片芯片271620222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)6767n存儲容量為存儲容量為8K8n28個(gè)引腳：個(gè)引腳：n13根地址線根地址線A12A0n8根數(shù)據(jù)線根數(shù)據(jù)線D7D0n片選片選CE*n編程編程PGM*n讀寫讀寫OE*n編程電壓編程電壓VPPVppA12A7A6A5A4A3A2A1A0D0D1D2GNDVccPGM*NCA8A9A11OE*A10CE*D7D6D5D4D3123456789101112131428272625242322212019181716152)E

46、PROM芯片芯片276420222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)68683)EPROM芯片芯片272561 12 23 34 45 56 67 78 89 91010111112121313141415151616171718181919202021212222232324242525262627272828VppVppA12A12A7A7A6A6A5A5A4A4A3A3A2A2A1A1A0A0D0D0D1D1D2D2GNDGNDD3D3D4D4D5D5D6D6D7D7CECEA10A10OEOEA11A11A9A9A8A8A13

47、A13A14A14VccVcc2725627256引腳圖引腳圖A14A14A13A13A12A12A11A11A10A10A9A9A8A8A7A7A6A6A5A5A4A4A3A3A2A2A1A1A0A0CECEOEOED7D7D6D6D5D5D4D4D3D3D2D2D1D1D0D02725627256邏輯圖邏輯圖20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)69692.EEPROM特點(diǎn)：特點(diǎn)：n可在線編程寫入；可在線編程寫入；n掉電后內(nèi)容不丟失；掉電后內(nèi)容不丟失；n電可擦除。電可擦除。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四

48、中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)7070n用加電方法，進(jìn)行在線（無需拔下，直接在用加電方法，進(jìn)行在線（無需拔下，直接在電路中）擦寫（擦除和編程一次完成）電路中）擦寫（擦除和編程一次完成）n有字節(jié)擦寫、塊擦寫和整片擦寫方法有字節(jié)擦寫、塊擦寫和整片擦寫方法n并行并行EEPROM：多位同時(shí)進(jìn)行：多位同時(shí)進(jìn)行n串行串行EEPROM：只有一位數(shù)據(jù)線：只有一位數(shù)據(jù)線2.EEPROM20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)7171n數(shù)據(jù)讀出數(shù)據(jù)讀出n編程寫入編程寫入n擦除擦除字節(jié)寫入：字節(jié)寫入： 每次寫入一個(gè)字節(jié)每次寫入一個(gè)

49、字節(jié)自動頁寫入：每次寫入一頁自動頁寫入：每次寫入一頁(32字節(jié)字節(jié))字節(jié)擦除：一次擦除一個(gè)字節(jié)字節(jié)擦除：一次擦除一個(gè)字節(jié)片擦除：一次擦除整片片擦除：一次擦除整片工作方式工作方式20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)7272n存儲容量為存儲容量為2K8n28個(gè)引腳：個(gè)引腳：n11根地址線根地址線A10A0n8根數(shù)據(jù)線根數(shù)據(jù)線I/O7I/O0n片選片選CE*n讀寫讀寫OE*、WE*n狀態(tài)輸出狀態(tài)輸出RDY/BUSY*NCA12A7A6A5A4A3A2A1A0I/O0I/O1I/O2GNDVccWE*NCA8A9NCOE*A10CE*

50、I/O7I/O6I/O5I/O4I/O3123456789101112131428272625242322212019181716151)EEPROM芯片芯片2817A20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)7373n存儲容量為存儲容量為8K8n28個(gè)引腳：個(gè)引腳：n13根地址線根地址線A12A0n8根數(shù)據(jù)線根數(shù)據(jù)線I/O7I/O0n片選片選CE*n讀寫讀寫OE*、WE*VccWE*NCA8A9A11OE*A10CE*I/O7I/O6I/O5I/O4I/O3NCA12A7A6A5A4A3A2A1A0I/O0I/O1I/O2GND1

51、23456789101112131428272625242322212019181716152)EEPROM芯片芯片2864A20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)74743.閃速存儲器（閃速存儲器（Flash）特點(diǎn)：特點(diǎn)：n無需后備電源；無需后備電源；n可實(shí)現(xiàn)在線編程；可實(shí)現(xiàn)在線編程；n編程寫入及擦除速度快。編程寫入及擦除速度快。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)7575典型典型Flash芯片芯片28F040：n容量：容量：512K8bn控制方式：控制方式：

52、n利用內(nèi)部狀態(tài)寄存器控制芯片的工作利用內(nèi)部狀態(tài)寄存器控制芯片的工作20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)7676數(shù)據(jù)讀出數(shù)據(jù)讀出編程寫入：編程寫入：擦擦 除除讀單元內(nèi)容讀單元內(nèi)容讀內(nèi)部狀態(tài)寄存器內(nèi)容讀內(nèi)部狀態(tài)寄存器內(nèi)容讀芯片的廠家及器件標(biāo)記讀芯片的廠家及器件標(biāo)記數(shù)據(jù)寫入，寫軟件保護(hù)數(shù)據(jù)寫入，寫軟件保護(hù)字節(jié)擦除，塊擦除，片擦除字節(jié)擦除，塊擦除，片擦除擦除掛起擦除掛起Flash的工作方式的工作方式第四節(jié)第四節(jié)存儲器擴(kuò)展技術(shù)存儲器擴(kuò)展技術(shù)mov ax,12hcall displayJmp 1234h20222022年年5 5月月5 5

53、日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)78786.4 存儲器擴(kuò)展技術(shù)存儲器擴(kuò)展技術(shù)n用多片存儲芯片構(gòu)成所需的內(nèi)存容量，每個(gè)用多片存儲芯片構(gòu)成所需的內(nèi)存容量，每個(gè)芯片在內(nèi)存中占據(jù)不同的地址范圍，任一時(shí)芯片在內(nèi)存中占據(jù)不同的地址范圍，任一時(shí)刻僅有一片（或一組）被選中?？虄H有一片（或一組）被選中。位擴(kuò)展（數(shù)據(jù)）位擴(kuò)展（數(shù)據(jù)）字?jǐn)U展（地址）字?jǐn)U展（地址）字位擴(kuò)展字位擴(kuò)展20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)7979n存儲器芯片的存儲容量等于：存儲器芯片的存儲容量等于： 單元數(shù)單元數(shù)每單元的位數(shù)每單元的位數(shù)字

54、節(jié)數(shù)字節(jié)數(shù)字長字長6.4 存儲器擴(kuò)展技術(shù)存儲器擴(kuò)展技術(shù)20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)80801.位擴(kuò)展（增加存儲數(shù)據(jù)字長）位擴(kuò)展（增加存儲數(shù)據(jù)字長）n當(dāng)存儲器芯片的字長小于所需內(nèi)存單元的字當(dāng)存儲器芯片的字長小于所需內(nèi)存單元的字長時(shí)，則進(jìn)行位擴(kuò)展，使每個(gè)單元的字長滿長時(shí)，則進(jìn)行位擴(kuò)展，使每個(gè)單元的字長滿足要求。足要求。n位擴(kuò)展原則：位擴(kuò)展原則：將每片的地址線、控制線并聯(lián)，將每片的地址線、控制線并聯(lián)，數(shù)據(jù)線分別引出。數(shù)據(jù)線分別引出。n位擴(kuò)展特點(diǎn)：位擴(kuò)展特點(diǎn)：存儲器的單元數(shù)不變，位數(shù)增存儲器的單元數(shù)不變，位數(shù)增加。加。2022

55、2022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)8181 用用 2片片 1K 4位位 存儲芯片組成存儲芯片組成 1K 8位位 的存儲器的存儲器10根地址線根地址線8根數(shù)據(jù)線根數(shù)據(jù)線DDD0479AA021142114CSWE保證兩片同時(shí)選保證兩片同時(shí)選中，一次讀寫一中，一次讀寫一個(gè)字節(jié)，每一個(gè)個(gè)字節(jié)，每一個(gè)字節(jié)的字節(jié)的8位分為兩位分為兩個(gè)個(gè)4位，存在兩個(gè)位，存在兩個(gè)芯片中。芯片中。1.位擴(kuò)展（增加存儲數(shù)據(jù)字長）位擴(kuò)展（增加存儲數(shù)據(jù)字長）20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)8282

56、n用用8片片2164A（64K1位位 DRAM）芯片構(gòu)成）芯片構(gòu)成64KB存儲器。存儲器。A0 A152164A2164A2164AD0 D7D0D1D7A0A7WE#RAS#CAS#行行/列地址多列地址多路轉(zhuǎn)換器路轉(zhuǎn)換器地址選擇地址選擇A0A7A0A71.位擴(kuò)展（增加存儲數(shù)據(jù)字長）位擴(kuò)展（增加存儲數(shù)據(jù)字長）20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)83832.字?jǐn)U展（增加存儲字的數(shù)量）字?jǐn)U展（增加存儲字的數(shù)量）n地址空間的擴(kuò)展。芯片每個(gè)單元中的字長滿地址空間的擴(kuò)展。芯片每個(gè)單元中的字長滿足，但單元數(shù)不滿足。足，但單元數(shù)不滿足。n擴(kuò)

57、展原則：擴(kuò)展原則： 每個(gè)芯片的地址線、數(shù)據(jù)線、控制線并聯(lián)，每個(gè)芯片的地址線、數(shù)據(jù)線、控制線并聯(lián)，僅片選端分別引出，以實(shí)現(xiàn)每個(gè)芯片占據(jù)不僅片選端分別引出，以實(shí)現(xiàn)每個(gè)芯片占據(jù)不同的地址范圍。同的地址范圍。20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)8484 用用 2片片 1K 8位位 存儲芯片組成存儲芯片組成 2K 8位位 的存儲器的存儲器11根地址線根地址線8根數(shù)據(jù)線根數(shù)據(jù)線 1K 8位位 1K 8位位D7D0WEA1A0A9CS0A10 1CS12.字?jǐn)U展（增加存儲字的數(shù)量）字?jǐn)U展（增加存儲字的數(shù)量）20222022年年5 5月月5

58、5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)8585保證兩片的地址連續(xù)保證兩片的地址連續(xù), 若第一片若第一片: 0000H 1FFFH，第二片，第二片:2000H 3FFFH共共 16 K若用若用6264(8K8bit)組成組成 16 K 8位位 的存儲器的存儲器D0 D7D0 D762648K62648K譯碼電路譯碼電路A0A12A0A12.CS0CS1數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線2.字?jǐn)U展（增加存儲字的數(shù)量）字?jǐn)U展（增加存儲字的數(shù)量）20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)86863.字位擴(kuò)展字位擴(kuò)展n根據(jù)內(nèi)存容

59、量及芯片容量確定所需存儲芯片根據(jù)內(nèi)存容量及芯片容量確定所需存儲芯片數(shù)；數(shù)；n進(jìn)行位擴(kuò)展以滿足字長要求；進(jìn)行位擴(kuò)展以滿足字長要求；n進(jìn)行字?jǐn)U展以滿足容量要求。進(jìn)行字?jǐn)U展以滿足容量要求。n若已有存儲芯片的容量為若已有存儲芯片的容量為LK，要構(gòu)成容量，要構(gòu)成容量為為M N的存儲器，需要的芯片數(shù)為：的存儲器，需要的芯片數(shù)為： （M / L） （N / K）20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)8787用用 8片片 1K 4位位 存儲芯片組成存儲芯片組成 4K 8位位 的存儲器的存儲器8根數(shù)據(jù)線根數(shù)據(jù)線12根地址線根地址線WEA8A9A0

60、.D7D0A11A10CS0CS1CS2CS3片選片選譯碼譯碼.1K41K41K41K41K41K41K41K43.字位擴(kuò)展字位擴(kuò)展第五節(jié)第五節(jié)存儲器地址選擇存儲器地址選擇mov ax,12hcall displayJmp 1234h20222022年年5 5月月5 5日星期四日星期四中北大學(xué)中北大學(xué)微機(jī)原理及接口技術(shù)微機(jī)原理及接口技術(shù)89896.5存儲器地址選擇存儲器地址選擇nCPU與存儲器連接時(shí)，特別是在擴(kuò)展存儲容與存儲器連接時(shí)，特別是在擴(kuò)展存儲容量的場合下，量的場合下，存儲器地址選擇存儲器地址選擇是一個(gè)重要的是一個(gè)重要的問題。問題。n確定地址分配后，又有一個(gè)確定地址分配后，又有一個(gè)選擇存