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第5章 半导体存储器及其接口 存储器是微型计算机系统中用来存放程序和 数据的基本单元或设备。 5.1 半导体存储器概述 5.1.1 半导体存储器的分类 1.按器件原理分 a. 双极型存储器; b. MOS型存储器 2.按存取方式分类 （1）随机存取存储器RAM a. 静态RAM b. 动态RAM 第5章 半导体存储器及其接口 （2）只读存储器ROM a. 掩模式ROM; b. 熔炼式可编程的PROM， c. 可用紫外线擦除、可编程的EPROM; d. 可用电擦除、可编程的E2PROM等 下表列出了微机系统中最常用的半导体存储器。 第5章 半导体存器及其接口 5.1.2 半导体存储器的技术指标 1. 存储容量 存储容量是指存储器芯片能存储的二进制信息量。 2.存取时间： 存取时间TA（Access Time）指从启动一次存储器操 作（读或写）到完成该操作所需的时间。 3.可靠性 为了保证计算机的正确运行，必然要求存储系统具有 很高的可靠性。 4.功耗 存储器功耗指每个存储单元所消耗的功率，单位为 μW/单元。 第5章 半导体存器及其接口 5.2 随机存取存储器的结构及工作原理 5.2.1 静态RAM 1．静态RAM的基本存储单元 静态RAM的基本存储单元是由六个MOS管构成的 双稳态触发器组成。 2．静态RAM芯片举例 SRAM的芯片有不同的规格，常用的有： 2101(256×4位)、2102(1K×1位)、2114(1K×4位)、 4118（1K×8位）、6116(2K×8位)、6264(8K×8位)和 62256(32K×8位)等。 第5章 半导体存储器及其接口 5.2.2 动态RAM 动态RAM是利用MOS管栅极分布电容的充放电来保 存信息的，具有集成度高、功耗小，价格低等特点，微 型计算机内存储器几乎毫无例外地都是由DRAM组成。 1．动态RAM基本存储单元 由一个MOS管T1和电容C构成。信息存储在电容C上。 当电容C上充有电荷时，表示该存储单元保存信息“1”。反 之，当电容C上没有电荷时，表示该单元保存信息“0”。 2．动态RAM芯片举例 2164A是一种64K×1的动态RAM存储器芯片，它的基 本存储单元采用的是单管存储电路，片内有65536个基本存 储单元，每个基本存储单元存放一位二进制信息。其它的 典型芯片有4164、21256等。 第5章 半导体存储器及其接口 5.3 只读存储器的结构及工作原理 只读存储器ROM的信息在运行时不能被改变的，只能 读出，不能写入。 5.3.1 EPROM的结构及工作原理 EPROM是广泛应用的可檫除可重写的只读存储器。 第5章 半导体存储器及其接口 5.3.2 EEPROM的结构及工作原理 EEPROM是电可擦除可编程的 ROM，即EEPROM。与EPROM 不同，在擦除和编程写入时，不 需要从系统中取下，直接可用电 气方式在线编程和擦除；并且它 是按字节进行编程和擦除。 第5章 半导体存储器及其接口 5.4 半导体存储器与CPU的接口技术 5.4.1 存储芯片与CPU的接口设计 第5章 半导体存储器及其接口 1．存储器的扩展方式 （1）位扩展 [例5-1] 用1K×4的2114芯片构成lK×8的存储器系统。 第5章 半导体存储器及其接口 （2）位扩展 [例5-2] 用2K×8的2716A存储器芯片组成8K×8的 存储器系统。 第5章 半导体存储器及其接口 （3）字位扩展 字位扩展是从存储芯片的位数和容量两个方面进行扩展。 [例5.3] 用Intel 2114芯片构成容量为2KB的存储器系统。 第5章 半导体存储器及其接口 2．存储器的地址译码 ①线选法 线选法是指用CPU地址总线中剩余的高位地址线作为 存储器芯片的片选信号。 ②部分译码法 部分地址译码就是把地址总线的一部分地址信号线与 存储器连接，通常是用高位地址信号的一部分(而不是全 部)作为译码器的输入，经译码产生片选信号。 ③全译码法 所谓全译码方法，就是生成存储器片选信号时要使用 全部20位地址总线