內(nèi)存儲(chǔ)器課件

第三章內(nèi)存儲(chǔ)器3.1半導(dǎo)體存儲(chǔ)器3.2存儲(chǔ)器地址空間的硬件組織3.3PC/XT存儲(chǔ)器子系統(tǒng)3.4奔騰機(jī)存儲(chǔ)器子系統(tǒng)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及閃存的組成及功能。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器性能參數(shù)以及芯片的組成方式。16位和32位微處理器存儲(chǔ)地址空間的硬件組織方式。存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)3.1.1ROM1掩膜ROM常稱為ROM，行選字、列選位。列的位線上連或沒(méi)有連管子，由二次光刻版圖形（掩膜）決定。

3.1.1ROM2.PROM一次可編程ROM熔絲ROM，通過(guò)熔絲有、無(wú)表示兩種狀態(tài)。（1）字選中，基極為“1”，射極為“1” 連熔絲：T1導(dǎo)通，輸出“0” 無(wú)熔絲：T1截止，輸出“1”（2）出廠時(shí)熔絲都連，寫入編程Ec->12V 要寫入的Di端為“1”（斷開(kāi)），DW導(dǎo)通，T2導(dǎo)通， 大電流流過(guò)熔絲，燒斷 不寫入的Di端為“0”（接地），DW不通，T2截止， 無(wú)電流流過(guò)熔絲，不斷（3）用途：標(biāo)準(zhǔn)程序、圖表、常數(shù)、字庫(kù)等3.可擦可編程ROM（EPROM）

紫外線照射整體擦去，專用編程器寫入信息。寫入：D、S加25V，瞬間擊穿，電子進(jìn)入FG，設(shè)為“0”，未寫的仍為“1”，無(wú)電子，VT不變讀出：D、S加5V，F(xiàn)G無(wú)電子，VT＝VT1，G上電壓使FAMOS 導(dǎo)通，輸出“1”；FG有電子，VT＝VT0，G上電壓不能 使FAMOS導(dǎo)通，輸出“0”。擦去：用紫外線通過(guò)窗口照射，電子被激發(fā)成為光電流泄 漏， 都無(wú)電子，恢復(fù)為全“1”狀態(tài)

3.1.1ROM3.1.1ROMPGM

Vpp數(shù)據(jù)線讀出001+5V輸出待機(jī)1××+5V高阻，功耗為最大值1/4

編程010

+25V輸入，所有單元為“1”檢驗(yàn)001

+25V

輸出禁止編程1××+25V高阻（2）EPROM引腳配置和工作方式EPROM2764：8K×8b，28腳DIP，地址線A12－A0，數(shù)據(jù)線O7－O0，Vpp偏電源，Vcc電源，GND地線。

2764的工作方式:4.EEPROM（1）EEPROM芯片的應(yīng)用特性電可擦可編程ROM（EEPROM）字節(jié)寫入、同時(shí)擦除，內(nèi)部集成了擦除和編程電路.非易失性，讀寫與RAM類似，但寫入時(shí)先擦除，時(shí)間稍長(zhǎng)。2817：2K×8b，28腳DIP，地址線A10－A0，數(shù)據(jù)線I/O7-I/O0，片選，輸出允許，寫允許，RDY/準(zhǔn)備好/忙，Vcc，GND，3個(gè)引腳NC2816:2K×8b，24腳DIP，與2817基本相同。2817有擦寫完畢信號(hào)端RDY/，在擦寫操作期間RDY/為低電平，全部擦寫完畢時(shí)，RDY/為高電平。3.1.1ROM3.1.1ROMRDY/數(shù)據(jù)線讀出001高阻輸出未選中1××高阻高阻字節(jié)編程0100->1輸入字節(jié)擦除編程前自動(dòng)擦除（2）EEPROM引腳配置和工作方式2817工作方式3.1.2SRAM六管NMOS基本存儲(chǔ)電路3.1.2SRAM

QV1V2V3V4NMOS10止通通通01通通止通CMOS10止通通止01通止止通3.1.2SRAMRAM芯片3.1.3DRAM單管NMOS基本存儲(chǔ)電路3.1.3DRAM2.DRAM刷新刷新周期和刷新時(shí)間間隔刷新周期：刷新按行進(jìn)行，每刷新一行所需時(shí)間為刷新周期。刷新時(shí)間間隔：在這段時(shí)間內(nèi)DRAM的所有單元將被刷新一遍，一般DRAM的刷新時(shí)間間隔為2ms。（1）刷新方式集中刷新：刷新間隔時(shí)間前段用于R/W等，后段用于刷新；分散刷新：系統(tǒng)周期時(shí)間前段用于R/W等，后段用于刷新；透明刷新：存儲(chǔ)器周期中的空閑時(shí)間用于刷新，或機(jī)器執(zhí)行內(nèi)部操作時(shí)間。3.1.3DRAM

（2）刷新控制方式異步控制方式刷新（>）訪存異步請(qǐng)求Mem刷新/訪存同步控制方式利用CPU不訪存時(shí)間刷新Mem半同步控制方式時(shí)鐘上升沿訪存，時(shí)鐘下降沿刷新4164框圖4164引腳排列圖DRAM控制器邏輯框圖3.1.5閃存（FlashMemory）電可擦非易失性存儲(chǔ)器與EEPROM的區(qū)別：閃存是按塊而不是按字節(jié)擦寫； 單管存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)比DRAM小，但寫操作比RAM寫周期長(zhǎng)。1．整體擦除閃存整個(gè)存儲(chǔ)陣列是一塊，擦除時(shí)整塊單元全為“1”。擦除和寫入操作命令送命令REG，進(jìn)行操作。

28F020：256K×8b＝2Mb

擦除之前有的單元可為00H，擦除之后所以字節(jié)都為FFH。28F0203.2存儲(chǔ)器地址空間的硬件組織

3.2.116位CPU中存儲(chǔ)器地址空間3.2.232位CPU中存儲(chǔ)器地址空間3.2.116位CPU中存儲(chǔ)器地址空間

A0BHE數(shù)據(jù)00

同時(shí)訪問(wèn)兩體D15~D8D7~D001偶體

D7~D010奇體D15~D811兩體均未選中對(duì)準(zhǔn)字方式：從偶地址開(kāi)始，一個(gè)總線周期訪問(wèn)2個(gè)體D15～D0非對(duì)準(zhǔn)字方式：從奇地址開(kāi)始， 第1個(gè)總線周期訪問(wèn)奇體低8位在D15～D8

第2個(gè)總線周期訪問(wèn)偶體高8位在D7～D08086中存儲(chǔ)器的組成3.2.232位CPU中存儲(chǔ)器地址間的硬件組織

對(duì)準(zhǔn)非對(duì)準(zhǔn)A31～A2，3～0，尋址4GB，4個(gè)體Bank3～Bank0高30位地址（A31～A2）相同的字和雙字是對(duì)準(zhǔn)字和對(duì)準(zhǔn)雙字，存取需1個(gè)總線周期；非對(duì)準(zhǔn)字和非對(duì)準(zhǔn)雙字的存取需2個(gè)總線周期，第1個(gè)總線周期起始于0=0。3.2.232位CPU中存儲(chǔ)器地址空間非對(duì)準(zhǔn)雙字的數(shù)據(jù)傳送3.3PC/XT存儲(chǔ)器子系統(tǒng)

PC/XT機(jī)中RAM子系統(tǒng)采用4164（64KX1）DRAM芯片，有4組芯片，每組9片，其中8片構(gòu)成64KB容量的存儲(chǔ)器，1片用于奇偶校驗(yàn)，4組DRAM芯片構(gòu)成XT機(jī)系統(tǒng)板上256KB容量的內(nèi)存。3.3.1和生成電路

１．PROM：24S10的I/O關(guān)系（256X4位的ROM）S1，S2為輸出控制端，當(dāng)S2S1=“LL”時(shí)，Q3~Q0有輸出。A7A6A5A4A3A2A1A0Q3Q2Q1Q0

地址范圍E2-4E2-2SW4SW3A19A18A17A16空BARAM選擇11000000(F0)1001(9)00000-0FFFFH系統(tǒng)板RAM64KB11010000(F0)1001(9)00000-0FFFFH系統(tǒng)板RAM128KB01(F1)1011(B)10000-1FFFFH11100000(F0)1001(9)00000-0FFFFH01(F1)1011(B)10000-1FFFFH系統(tǒng)板RAM192KB10(F2)1101(D)20000-2FFFFH11110000(F0)1001(9)00000-0FFFFH01(F1)1011(B)10000-1FFFFH10(F2)1101(D)20000-2FFFFH系統(tǒng)板RAM256KB11(F3)1111(F)30000-3FFFFH２．行選3～0R/WG1：/有效與CBAi2A：無(wú)效（非刷新）1000Bank0

2B：有效1011

Bank1

（）1102Bank2

1113Bank3刷新=0DACK0=1與非3=2=1=0=0=0U69-6=1i

均無(wú)效3.3.1行選信號(hào)和列選信號(hào)生成電路U342選1：LS158S=0鎖存A組LS158S=1鎖存B組U40

=0

=0

A7～A0A15～A8

A7～A0行地址列地址

U58

1

R

0

W0nsAddrsel為060nsAddrsel為14146DRAM3.3.2RAM電路RAM讀操作波形3.3.2RAM寫操作波形.3

奇偶校驗(yàn)電路3.4奔騰機(jī)存儲(chǔ)器子系統(tǒng)A0A1A2A3A4A