微型计算机原理范例.ppt

第 3 章 存储器及其组成设计 3.1 概述 3.2 微型计算机系统中的存储器组织  在现代计算机中,存储器处于全机中心地位 3.1 概述 存储器 运算器控制器 输入 输出 1.? 存储容量（Memory Capacity ） 存储器由若干“存储单元”组成，每一单元存放一个“字节”的信息 1字节（Byte)即为8位二进制数 2字节即为1个“字”(word) 4字节即为1个“双字”(Dword) 1K容量为1024个单元 1M=1024K=1024*1024单元 1G=1024M 1T=1024G 一.计算机系统存储器的主要性能指标 二.存储器分类: 1. 按存储介质分 　半导体存储器：用半导体器件组成的存储器。 　磁表面存储器：用磁性材料做成的存储器。 2. 按存储器的读写功能分 　只读存储器(ROM)：存储的内容是固定不变的，只能读出而 不能写入的半导体存储器。　 　随机读写存储器(RAM)：既能读出又能写入的半导体存储器。 3. 按在计算机系统中的作用分 　 　 根据存储器在计算机系统中所起的作用，可分为: 主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器、 控制存储器等。 1. 存储体 ? 将基本的存储电路有规则地组织起来，就是存储体。 ? 存储体又有不同的组织形式： 将各个字的同一位组织在一个芯片中，如：8118 16K*1（DRAM） 将各个字的 4位 组织在一个芯片中， 如：2114 1K*4 （SRAM） 将各个字的 8位 组织在一个芯片中， 如：6116 2K*8 （SRAM）。 2. 外围电路 为了区别不同的存储单元，就给他们各起一个号——给于不同的地 址，以地址号来选择不同的存储单元。 ——于是电路中要有 地址译码器、I/O电路、片选控制端CS、输出缓冲 器 等外围电路 三. 存储器（芯片）结构与存储原理 故： 存储器（芯片） = 存储体 + 外围电路 (1) 地址译码 单译码方式——适用于小容量存储器中，只有一个译码器。 双译码方式——地址译码器分成两个，可减少选择线的数目。 例：1024 * 1 的存储器 (2) 驱动器 双译码结构中，在译码器输出后加驱动器，驱动挂在各条X方向选择线上的所有存储元电路。 (3) I/O电路 处于数据总线和被选用的单元之间， 控制被选中的单元读出或写入，放大信息。 (4) 片选 在地址选择时，首先要选片,只有当片选信号有效时，此片所连的地址线才有效。 (5) 输出驱动电路 为了扩展存储器的容量，常需要将几个芯片的数据线并联使用；另外存储器的读出数据或写入数据都放在双向的数据总线上。这就用到三态输出缓冲器。 3. 一个实际的静态RAM的例子——Intel 2114 存储器芯片 1024 * 4 的存储器——4096 个基本存储元，一个字为 4 位, 有 1024 个字, 排成 64 * 64 的矩阵， 需 10 根地址线寻址, 数据线 4 根 。 写允许 片选 1,1 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - A3 A4 A5 A6 A7 A8 A0 A1 A2 A9 行 选 择 列选择 X1 X64 Y1 Y16 1,2 1,3 1,4 1,61 1,62 1,63 1,64 64,1 64,2 64,3 64,4 64,61 64,62 64,63 64,64 I/O1 I/O2 I/O3 I/O4 X 译码器输出 64 根选择线，分别选择 1-64 行， Y 译码器输出 16 根选择线，分别选择 1-16 列控制各列的位线控制门。 1M容量的存储器 地址范围：00000H～FFFFFH