微机原理及接口技术省优课件638页5.4M版第06章存储器69页0.5M版.pptVIP

第6章 存储器 6.1 半导体存储器的性能特点和分类 6.2 随机存取存储器 6.3 只读存储器 6.4 半导体存储器接口技术 6.5 高速缓冲存储器 6.6 虚拟存储器 6.1 半导体存储器的性能特点和分类 6.1.1.半导体存储器的分类 6.1.2 半导体存储器的主要性能指标 6.1.3 半导体存储芯片的组成 6.1.1.半导体存储器的分类 按制造工艺分类 按存取方式分类 1．按制造工艺分类 （1）双极（Bipolar）型 由TTL（Transistor-Transistor Logic）晶体管逻辑电路构成。 存储器工作速度快，与CPU处在同一量级 集成度低、功耗大、价格偏高 （2）金属氧化物半导体型（MOS型） 用来制作多种半导体存储器件，如静态RAM、动态RAM、EPROM、E2PROM、Flash Memory等。 集成度高、功耗低、价格便宜 速度较双极型器件慢 2．按存取方式分类 说明 （1）随机存取存储器RAM 信息可以随时写入或读出 关闭电源后所存信息将全部丢失 静态RAM采用双稳电路存储信息，而动态RAM是以电容上的电荷存储信息。 静态RAM速度更快，而动态RAM的集成度更高、功耗和价格更低，动态RAM必须定时刷新。 （2）只读存储器ROM ROM是一种在工作过程中只能读不能写的非易失性存储器 掉电后所存信息不会丢失 6.1.2 半导体存储器的主要性能指标 存储容量 存取速度 功耗 可靠性 性能/价格比 主要性能指标 存储容量： 存储器所能记忆信息的多少即存储器所包含记忆单元的总位数称为存储容量。 存取速度 从CPU给出有效的存储地址到存储器给出有效数据所需的时间 功耗 功耗反映了存储器耗电的多少，同时也相应地反映了发热程度（温度会限制集成度的提高）。 可靠性 以平均无故障时间（MTBF）来衡量。平均无故障时间可以理解为两次故障之间的平均时间间隔 。 性能/价格比 衡量存储器的经济性能，它是存储容量、存取速度、可靠性、价格等的一个综合指标 6.1.3 半导体存储芯片的组成 存储体 地址译码器 控制逻辑电路 数据缓冲器 半导体存储芯片的组成 1．存储体 存储芯片的主体，它由若干个存储单元组成。 一个存储单元为一个字节， 存放8位二进制信息 。 每个存储单元有一个地址（称为存储单元地址） 存储体总是按照二维矩阵的形式来排列存储元电路。 体内基本存储元的排列结构通常有两种。 一种是“多字一位”结构（简称位结构），其容量表示成N字×1位。例如，1K×1位，4K×1位。另一种排列是“多字多位”结构（简称字结构），其容量表示为：N字×4位/字或N字×8位/字。如静态RAM的6116为2K×8，6264为8K×8等。 2．地址译码器 接收来自CPU的N位地址，经译码后产生2n个地址选择信号 3．控制逻辑电路 接收片选信号及来自CPU的读/写控制信号，形成芯片内部控制信号 4．数据缓冲器 用于暂时存放来自CPU的写入数据或从存储体内读出的数据。 存储芯片组成示意图 6.2 随机存取存储器 6.2.1 静态RAM 6.2.2 动态RAM 6.2.3 PC机内存条 6.2.1 静态RAM SRAM的基本存储电路 SRAM的读写过程 典型SRAM芯片 2．SRAM的读写过程 3．典型SRAM芯片 常用的SRAM芯片有2114（1K×4）、2142（1K×4）、6116（2K×8）、6232（4K×8）、6264（8K×8）、和62256（32K×8）等。 6.2.2 动态RAM DRAM的基本存储电路 DRAM的特点 典型DRAM芯片 1．DRAM的基本存储电路 2．DRAM的特点 （1）DRAM芯片的结构特点 DRAM与SRAM一样，都是由许多基本存储元电路按行、列排列组成二维存储矩阵 DRAM芯片都设计成位结构形式，即每个存储单元只有一位数据位，一个芯片上含有若干字。如4K×1位，8K×1位，16K×1位，64K×1位或256K×1位等 DRAM芯片集成度高，存储容量大，因而要求地址线引脚数量多 DRAM芯片常将地址输入信号分成两组，采用两路复用锁存方式，即分两次把地址送入芯片内部锁存起来，以减少引脚数量。 （2）DRAM的刷新 刷新就是不断地每隔一定时间（一般每隔2ms）对DRAM的所有单元进行读出，经读出放大器放大后再重新写入原电路中，以维持电容上的电荷，进而使所存信息保持不变 对DRAM的刷新是按行进行的，每刷新一次的时间称为刷新周期。从上一次对整个存储器刷新结束到下一次对整个存储器全部刷新一遍所用的时间间隔称为最大的刷新时间间隔，一般为2ms。 3．典型DRAM芯片 DRAM芯片常用的有Inte