第三章存储器技术.ppt

3.1 半导体存储器概述 除采用磁、光原理的辅存外，其它存储器主要都是采用半导体存储器 本章介绍采用半导体存储器及其组成主存的方法 一、半导体存储器的分类 按制造工艺 双极型：速度快、集成度低、功耗大 MOS型：速度慢、集成度高、功耗低 按使用属性 随机存取存储器RAM：可读可写、断电丢失 只读存储器ROM：正常只读、断电不丢失 半导体存储器的分类 读写存储器RAM 只读存储器ROM 掩膜ROM：信息制作在芯片中，不可更改 PROM：允许一次编程，此后不可更改 EPROM：用紫外光擦除，擦除后可编程；并允许用户多次擦除和编程 EEPROM（E2PROM）：采用加电方法在线进行擦除和编程，也可多次擦写 Flash Memory（闪存）：能够快速擦写的EEPROM，但只能按块（Block）擦除 二、半导体存储器芯片的结构 ① 存储体 存储器芯片的主要部分，用来存储信息。 ② 地址译码电路 根据输入的地址编码来选中芯片内某个特定的存储单元。 ③ 片选和读写控制逻辑 选中存储芯片，控制读写操作。 ① 存储体 每个存储单元具有一个唯一的地址，可存储1位（位片结构）或多位（字片结构）二进制数据 存储容量与地址、数据线个数有关： 芯片的存储容量 ＝存储单元数×存储单元的位数 ＝2M×N M：芯片的地址线根数 N：芯片的数据线根数 ② 地址译码电路 单译码结构 双译码结构 双译码可简化芯片设计 主要采用的译码结构 ③ 片选和读写控制逻辑 片选端CS*或CE* 有效时，可以对该芯片进行读写操作。 输出OE* 控制读操作。有效时，芯片内数据输出。 该控制端对应系统的读控制线。 写WE* 控制写操作。有效时，数据进入芯片中。 该控制端对应系统的写控制线。 3.2 随机存取存储器 静态RAM SRAM 2114 SRAM 6264 一、静态RAM SRAM的基本存储单元是触发器电路。 SRAM一般采用“字结构”存储矩阵： 每个存储单元存放多位（4、8等）。 每个存储单元具有一个地址。 SRAM芯片2114 存储容量为1024×4 18个引脚： 10根地址线A9～A0 4根数据线I/O4～I/O1 片选CS* 读写WE* SRAM芯片6264 存储容量为8K×8 28个引脚： 13根地址线A12～A0 8根数据线D7～D0 片选CS1*、CS2 读写WE*、OE* 二、动态RAM DRAM的基本存储单元是单个场效应管及其极间电容。 必须配备“读出再生放大电路”进行刷新。 每次同时对一行的存储单元进行刷新。 每个基本存储单元存储二进制数一位。 许多个基本存储单元形成行列存储矩阵。 DRAM一般采用“位结构”存储体： 每个存储单元存放一位。 需要8个存储芯片构成一个字节单元。 每个字节存储单元具有一个地址。 DRAM芯片4116 存储容量为16K×1 16个引脚： 7根地址线A6～A0 1根数据输入线DIN 1根数据输出线DOUT 行地址选通RAS* 列地址选通CAS* 读写控制WE* DRAM芯片2164 存储容量为64K×1 16个引脚： 8根地址线A7～A0 1根数据输入线DIN 1根数据输出线DOUT 行地址选通RAS* 列地址选通CAS* 读写控制WE* 3.3 只读存储器 EPROM EPROM 2716 EPROM 2764 一、EPROM 顶部开有一个圆形的石英窗口，用于紫外线透过擦除原有信息。 一般使用专门的编程器（烧写器）进行编程。 编程后，应该贴上不透光封条。 出厂未编程前，每个基本存储单元都是信息1。 编程就是将某些单元写入信息0。 EPROM芯片2716 存储容量为2K×8 24个引脚： 11根地址线A10～A0 8根数据线DO7～DO0 片选/编程CE*/PGM 读写OE* 编程电压VPP EPROM芯片2764 存储容量为8K×8 28个引脚： 13根地址线A12～A0 8根数据线D7～D0 片选CE* 编程PGM* 读写OE* 编程电压VPP 二、EEPROM 用加电方法，进行在线（无需拔下，直接在电路中）擦写（擦除和编程一次完成） 有字节擦写、块擦写和整片擦写方法 并行EEPROM：多位同时进行 串行EEPROM：只有一位数据线 EEPROM芯片2817A 存储容量为2K×8 28个引脚： 11根地址线A10～A0 8根数据线I/O7～I/O0 片选CE* 读写OE*、WE* 状态输出RDY/BUSY* EEPROM芯片2864A 存储容量为8K×8 28个引脚： 13根地址线A12～A0 8根数据线I/O7～I/O0 片选CE* 读写OE*、WE* 3.4 半导体存储器与CPU的连接 这是本章的重点内容 SRAM、EPROM与CPU的连接 译