存储器及其与的接口.ppt

存储器及其与的接口第1页，共39页，星期日，2025年，2月5日本章学习目标掌握各种半导体存储器芯片的外部特性。掌握常用半导体存储器芯片与总线的连接。了解高速缓冲存储器的基本工作原理。了解存储器分类及常用性能指标。第2页，共39页，星期日，2025年，2月5日3.1半导体存储器的分类半导体存储器可分为只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM）两大类。ROM是一种非易失性存储器，其特点是信息一旦写入，就固定不变，掉电后，信息也不会丢失。RAM是一种易失性存储器，其特点是在使用过程中，信息可以随机写入或读出，使用灵活，但信息不能永久保存，一旦掉电，信息就会自动丢失。第3页，共39页，星期日，2025年，2月5日（1）ROM的类型①掩膜ROM掩膜ROM存储的信息是由生产厂家根据用户的要求，在生产过程中采用掩膜工艺一次性直接写入的。掩膜ROM一旦制成后，其内容不能再改写，因此它只适合于存储永久性保存的程序和数据。第4页，共39页，星期日，2025年，2月5日②PROMPROM为一次编程ROM。它的编程逻辑器件靠存储单元中熔丝的断开与接通来表示存储的信息：当熔丝被烧断时，表示信息“0”；当熔丝接通时，表示信息“1”。由于存储单元的熔丝一旦被烧断就不能恢复，因此PROM存储的信息只能写入一次，不能擦除和改写。第5页，共39页，星期日，2025年，2月5日③EPROMEPROM是一种紫外线可擦除可编程ROM。写入信息是在专用编程器上实现的，具有能多次改写的功能。EPROM芯片的上方有一个石英玻璃窗口，当需要改写时，将它放在紫外线灯光下照射约15～20分钟便可擦除信息，使所有的擦除单元恢复到初始状态“1”，又可以编程写入新的内容。由于EPROM在紫外线照射下信息易丢失，故在使用时应在玻璃窗口处用不透明的纸封严，以免信息丢失。第6页，共39页，星期日，2025年，2月5日④EEPROMEEPROM是一种电可擦除可编程ROM。它是一种在线（或称在系统，即不用拔下来）可擦除可编程只读存储器。它能像RAM那样随机地进行改写，又能像ROM那样在掉电的情况下使所保存的信息不丢失，即E2PROM兼有RAM和ROM的双重功能特点。又因为它的改写不需要使用专用编程设备，只需在指定的引脚加上合适的电压（如＋5V）即可进行在线擦除和改写，使用起来更加方便灵活。第7页，共39页，星期日，2025年，2月5日⑤闪速存储器闪速存储器（flashmemory），简称Flash或闪存。它与EEPROM类似，也是一种电擦写型ROM。与EEPROM的主要区别是：EEPROM是按字节擦写，速度慢；而闪存是按块擦写，速度快，一般在65～170ns之间。Flash芯片从结构上分为串行传输和并行传输两大类：串行Flash能节约空间和成本，但存储容量小，速度慢；而并行Flash存储容量大，速度快。第8页，共39页，星期日，2025年，2月5日（2）RAM的类型①SRAMSRAM是一种静态随机存储器。它的存储电路由MOS管触发器构成，用触发器的导通和截止状态来表示信息“0”或“1”。其特点是速度快，工作稳定，且不需要刷新电路，使用方便灵活，但由于它所用MOS管较多，致使集成度低，功耗较大，成本也高。第9页，共39页，星期日，2025年，2月5日②DRAMDRAM是一种动态随机存储器。它的存储电路是利用MOS管的栅极分布电容的充放电来保存信息，充电后表示“1”，放电后表示“0”。其特点是集成度高，功耗低，价格便宜，但由于电容存在漏电现象，电容电荷会因为漏电而逐渐丢失，因此必须定时对DRAM进行充电（称为刷新）。第10页，共39页，星期日，2025年，2月5日③NVRAMNVRAM是一种非易失性随机存储器。它的存储电路由SRAM和EEPROM共同构成，在正常运行时和SRAM的功能相同，既可以随时写入，又可以随时读出。但在掉电或电源发生故障的瞬间，它可以立即把SRAM中的信息保存到EEPROM中，使信息得到自动保护。第11页，共39页，星期日，2025年，2月5日微型计算机中半导体存储器的分类如图：第12页，共39页，星期日，2025年，2月5日3.2半导体存储器的性能指标1．存储容量存储容量是指存储器所能容纳二进制信息的总量。一位二进制数为最小单位（bit），8位二进制数为一个字节（Byte），单位用B表示。由于微机中都是按字节编址的，因此字节（B）是存储器容量的基本单位。存储器容量常用的单位还有KB,MB,GB和TB。第13页，共39页，星期日，2025年，2月5日2．存取