微機原理課件-5.ppt

第五章半導體存儲器及其應(yīng)用 5 1隨機讀寫存儲器RAM 5 2只讀存儲器ROM 5 3存儲器的連接 一 半導體存儲器的分類 DRAM動態(tài)RAM 使用電容作存儲元件 需要刷新電路 集成度高 反應(yīng)快 功耗低 但需要刷新電路 5 1隨機讀寫存儲器 存儲器中的信息可讀可寫 但失電后會丟失信息 1 雙極型 由TTL電路組成基本存儲單元 存取速度快 2 MOS型 由CMOS電路組成基本存儲單元 集成度高 功耗低 SRAM 靜態(tài)RAM 存儲單元使用雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 可帶電信息可長期保存 三 存儲器外部信號引線 D0 7數(shù)據(jù)線 傳送存儲單元內(nèi)容 根數(shù)與單元數(shù)據(jù)位數(shù)相同 A0 9地址線 選擇芯片內(nèi)部一個存儲單元 根數(shù)由存儲器容量決定 二 存儲器結(jié)構(gòu)框圖 R W OE WE 讀寫允許線打開數(shù)據(jù)通道 決定數(shù)據(jù)的傳送方向和傳送時刻 CS片選線 選擇存儲器芯片 當CS信號無效 其他信號線不起作用 二 存儲器結(jié)構(gòu)框圖 存儲器內(nèi)部為雙向地址譯碼 以節(jié)省內(nèi)部引線和驅(qū)動器 單向譯碼需要1024根譯碼輸出線和驅(qū)動器 如 1K容量存儲器 有10根地址線 雙向譯碼X Y方向各為32根譯碼輸出線和驅(qū)動器 總共需要64根譯碼線和64個驅(qū)動器 5 1 1靜態(tài)RAMIntel6116 6264 5 2只讀存儲器 ROM 工作時 ROM中的信息只能讀出 要用特殊方式寫入 固化信息 失電后可保持信息不丟失 1 掩膜ROM 不可改寫ROM由生產(chǎn)芯片的廠家固化信息 在最后一道工序用掩膜工藝寫入信息 用戶只可讀 2 PROM 可編程ROM用戶可進行一次編程 存儲單元電路由熔絲相連 當加入寫脈沖 某些存儲單元熔絲熔斷 信息永久寫入 不可再次改寫 5 2只讀存儲器 ROM 3 EPROM 可擦除PROM用戶可以多次編程 編程加寫脈沖后 某些存儲單元的PN結(jié)表面形成浮動柵 阻擋通路 實現(xiàn)信息寫入 用紫外線照射可驅(qū)散浮動柵 原有信息全部擦除 便可再次改寫 4 EEPROM 可電擦除PROM既可全片擦除也可字節(jié)擦除 可在線擦除信息 又能失電保存信息 具備RAM ROM的優(yōu)點 但寫入時間較長 5 2 1EPROM2716 5 2 2EEPROM2816 4 讀寫線OE WE R W 連接讀寫控制線RD WR 5 3存儲器的連接 存儲器與微型機三總線的連接 1 數(shù)據(jù)線D0 n連接數(shù)據(jù)總線DB0 n2 地址線A0 N連接地址總線低位AB0 N 3 片選線CS連接地址總線高位ABN 1 5 3 1存儲器芯片的擴充 用多片存儲器芯片組成微型計算機系統(tǒng)所要求的存儲器系統(tǒng) 要求擴充后的存儲器系統(tǒng)引出線符合微型計算機機的總線結(jié)構(gòu)要求 一 擴充存儲器位數(shù)例1用2K 1位存儲器芯片組成2K 8位存儲器系統(tǒng) 例2用2K 8位存儲器芯片組成2K 16位存儲器系統(tǒng) 例1用2K 1位存儲器芯片組成2K 8位存儲器系統(tǒng) 當?shù)刂?片選和讀寫信號有效 可并行存取8位信息 例2用2K 8位存儲器芯片組成2K 16位存儲器系統(tǒng) 地址 片選和讀寫引線并聯(lián)后引出 數(shù)據(jù)線并列引出 二 擴充存儲器容量 例用1K 4位存儲器芯片組成4K 8位存儲器系統(tǒng) 片選方法 1 線選法微型機剩余高位地址總線直接連接各存儲器片選線 2 譯碼片選法微型機剩余高位地址總線通過地址譯碼器輸出片選信號 多片存儲器芯片組成大容量存儲器連接常用片選方法 二 擴充存儲器容量 地址線 數(shù)據(jù)線和讀寫控制線均并聯(lián) 為保證并聯(lián)數(shù)據(jù)線上沒有信號沖突 必須用片選信號區(qū)別不同芯片的地址空間 例三片8KB的存儲器芯片組成24KB容量的存儲器 確定各存儲器芯片的地址空間 設(shè)CE1 CE2 CE3分別連接微型機的高位地址總線AB13 AB14 AB15 ABi1514131211109876543210 1514131211109876543210 1100000000000000 1101111111111111 C000H DFFFH 1010000000000000 1011111111111111 A000H BFFFH 0110000000000000 0111111111111111 6000H 7FFFH 2 譯碼片選法3 8地址譯碼器 74LS138 2 譯碼片選法 Y0 Y1 Y2分別連接三片存儲器的片選端CE1 CE2 CE3 各片存儲器芯片分配地址 0000H 1FFFH 2000H 3FFFH 4000H 5FFFH 5 3 1存儲器與單片機的連接 存儲器與微型機三總線的一般連接方法和存儲器讀寫時序 1 數(shù)據(jù)總線與地址總線為兩組獨立總線 5 3 1存儲器與單片機的連接 2 微型機復用總線結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)與地址分時共用一組總線 8位地址鎖存器74LS373 8282 當單片機外接芯片較多 超出總線負載能力 必須加總線驅(qū)動器 單向驅(qū)動器74LS244用于地址總線驅(qū)動雙向驅(qū)動器74LS255用于數(shù)據(jù)總線驅(qū)動 二 微型機總線擴展驅(qū)動 MCS 51用于擴展存儲器的外部總線信號 P0 0 0 7 8位數(shù)據(jù)和低8位地址信號 復用總線AD0 7 P2 0 2 7 高8位地址信號AB8 15ALE 地址鎖存允許控制信號PSEN 片外程序存儲器讀控制信號RD 片外數(shù)據(jù)存儲器讀控制信號WR 片外數(shù)據(jù)存儲器寫控制信號EA 程序存儲器選擇 5 3 3存儲器與單片機的連接實例 5 3 3存儲器與單片機的連接實例 一 擴展程序存儲器電路 8031擴展2KBEPROMIntel2716 常用EPROM芯片 Intel2716 2K 8位 2732 4KB 2764 8KB 27128 16KB 27256 32KB 27512 64KB 5 3 3存儲器與單片機的連接實例 二 擴展數(shù)據(jù)存儲器電路 常用EPROM芯片 Intel6116 2KB 6264 8KB 62256 32KB 8031擴展2KBRAMIntel6116 四