(計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)課件全套)第伍章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器

1、計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)李 永計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教研室第第5章章2021-11-23第5章 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器5.3 5.3 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器5.4 5.4 內(nèi)存管理內(nèi)存管理5.5 5.5 例題解析例題解析5.2 5.2 隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器5.1 5.1 概述概述2021-11-245.1 概述o微型計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)n寄存器寄存器位于位于CPUCPU中中n主存主存由半導(dǎo)體存儲(chǔ)器由半導(dǎo)體存儲(chǔ)器(ROM/RAM)(ROM/RAM)構(gòu)成構(gòu)成n高速緩存高速緩存(CACHE)(CACHE)由由靜態(tài)靜態(tài)RAMRAM芯片構(gòu)成芯片構(gòu)成n輔存輔存指磁盤、磁帶、指磁盤、磁帶、磁鼓、光盤等大容量存儲(chǔ)磁

2、鼓、光盤等大容量存儲(chǔ)器，采用磁、光原理工作器，采用磁、光原理工作o本章介紹半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及組成本章介紹半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及組成主存的方法主存的方法CPU（寄存器）（寄存器）CACHE（高速緩存）（高速緩存）主存（內(nèi)存）主存（內(nèi)存）輔存（外存）輔存（外存）2021-11-255.1.1 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類o按制造工藝分類按制造工藝分類n雙極型：雙極型：速度快速度快、集成度低、功耗大、集成度低、功耗大nMOSMOS型：速度慢、集成度高、型：速度慢、集成度高、功耗低功耗低o按使用屬性分類按使用屬性分類n隨機(jī)存取存儲(chǔ)器隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 RAMRAM：可讀可寫可讀可寫、斷電丟失、斷電丟失n只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器 R

3、OMROM：只讀只讀、斷電不丟失斷電不丟失2021-11-26半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類半導(dǎo)體半導(dǎo)體存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器 （ROM）隨機(jī)存取存儲(chǔ)器隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）靜態(tài)靜態(tài) RAM（SRAM）動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài) RAM（DRAM） 掩膜式掩膜式ROM一次性可編程一次性可編程 ROM（PROM） 紫外線擦除可編程紫外線擦除可編程 ROM（EPROM）電擦除可編程電擦除可編程 ROM（EEPROM）2021-11-275.1.25.1.2存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)1.存儲(chǔ)器容量存儲(chǔ)器容量 存儲(chǔ)存儲(chǔ)1 1位二進(jìn)制信息的單元稱為位二進(jìn)制信息的單元稱為1 1個(gè)存儲(chǔ)元。在標(biāo)定存儲(chǔ)器

4、容量時(shí)，經(jīng)常同時(shí)標(biāo)出個(gè)存儲(chǔ)元。在標(biāo)定存儲(chǔ)器容量時(shí)，經(jīng)常同時(shí)標(biāo)出存儲(chǔ)單元數(shù)和每個(gè)存儲(chǔ)單元包含的位數(shù)：存儲(chǔ)器芯片容量存儲(chǔ)單元數(shù)和每個(gè)存儲(chǔ)單元包含的位數(shù)：存儲(chǔ)器芯片容量 = = 單元數(shù)單元數(shù)位數(shù)位數(shù) 例如，例如，Intel 2114Intel 2114芯片容量為芯片容量為1K1K4 4位，位，62646264為為8K8K位。位。2.存取周期存取周期 存儲(chǔ)器的存取周期是指從接收到地址，到實(shí)現(xiàn)一次完整的讀出或?qū)懭霐?shù)據(jù)的時(shí)存儲(chǔ)器的存取周期是指從接收到地址，到實(shí)現(xiàn)一次完整的讀出或?qū)懭霐?shù)據(jù)的時(shí)間，是存儲(chǔ)器進(jìn)行連續(xù)讀或?qū)懖僮魉试S的最短時(shí)間間隔。間，是存儲(chǔ)器進(jìn)行連續(xù)讀或?qū)懖僮魉试S的最短時(shí)間間隔。 3. 功耗功

5、耗4. 可靠性可靠性 5. 集成度集成度 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的集成度是指在一塊數(shù)平方毫米芯片上所制作的基本存儲(chǔ)單元數(shù)，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的集成度是指在一塊數(shù)平方毫米芯片上所制作的基本存儲(chǔ)單元數(shù)，常以常以“位片位片”表示，也可以用表示，也可以用“字節(jié)片字節(jié)片”表示。表示。1. 存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量這里指的是存儲(chǔ)器芯片的存儲(chǔ)容量，其表示方式為： 存儲(chǔ)容量=N M=M*2KN-存儲(chǔ)器中擁有多少個(gè)存儲(chǔ)單元，單元尋 址與地址線的根數(shù)有關(guān)；假設(shè)地址總線有K根，則N=2K M-每個(gè)存儲(chǔ)單元有多少位，二進(jìn)制數(shù)位的 傳送與數(shù)據(jù)線的根數(shù)有關(guān)。 2021-11-29隨機(jī)存取存儲(chǔ)器隨機(jī)存取存儲(chǔ)器靜態(tài)靜態(tài)RAMSRAM 2114SRA

6、M 6264動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)RAMDRAM 4116DRAM 21642021-11-2105.2.1 靜態(tài)靜態(tài)RAMRAMoSRAM 的基本存儲(chǔ)單元是觸發(fā)器電路的基本存儲(chǔ)單元是觸發(fā)器電路o每個(gè)每個(gè)基本存儲(chǔ)單元基本存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)存儲(chǔ)1位位二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)o許多個(gè)基本存儲(chǔ)單元形成行列存儲(chǔ)矩陣許多個(gè)基本存儲(chǔ)單元形成行列存儲(chǔ)矩陣oSRAM 一般采用一般采用“字結(jié)構(gòu)字結(jié)構(gòu)”存儲(chǔ)矩陣：存儲(chǔ)矩陣：n每個(gè)每個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元存放多位（存放多位（4、8、16等）等）n每個(gè)每個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元具有一個(gè)唯一的地址具有一個(gè)唯一的地址2021-11-211SRAM芯片2114o存儲(chǔ)容量為存儲(chǔ)容量為10244o18個(gè)個(gè)引腳：引腳

7、：n10 根地址線根地址線 A9A0n4 根數(shù)據(jù)線根數(shù)據(jù)線 I/O4I/O1n片選片選 -CSn讀寫讀寫 -WE123456789181716151413121110VccA7A8A9I/O1I/O2I/O3I/O4-WEA6A5A4A3A0A1A2-CSGND4. SRAM4. SRAM芯片舉例芯片舉例2021-11-212SRAMSRAM芯片芯片62646264o存儲(chǔ)容量為存儲(chǔ)容量為 8K8o28個(gè)引腳：個(gè)引腳：n13 根地址線根地址線 A12A0n8 根數(shù)據(jù)線根數(shù)據(jù)線 D7D0n2 根片選根片選 -CS1、CS2n讀寫讀寫 -WE、-OE+5V-WECS2A8A9A11-OEA10-CS

8、1D7D6D5D4D3NCA12A7A6A5A4A3A2A1A0D0D1D2GND123456789101112131428272625242322212019181716152021-11-213(1) (1) 存儲(chǔ)芯片數(shù)據(jù)線的處理存儲(chǔ)芯片數(shù)據(jù)線的處理o若芯片的數(shù)據(jù)線正好若芯片的數(shù)據(jù)線正好 8 根：根：n一次可從芯片中訪問到一次可從芯片中訪問到 8 位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)n全部數(shù)據(jù)線與系統(tǒng)的全部數(shù)據(jù)線與系統(tǒng)的 8 位數(shù)據(jù)總線相連位數(shù)據(jù)總線相連o若芯片的數(shù)據(jù)線不足若芯片的數(shù)據(jù)線不足 8 根：根：n一次不能從一個(gè)芯片中訪問到一次不能從一個(gè)芯片中訪問到 8 位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)n利用多個(gè)芯片擴(kuò)充數(shù)據(jù)位（數(shù)據(jù)寬度）利

9、用多個(gè)芯片擴(kuò)充數(shù)據(jù)位（數(shù)據(jù)寬度）n這種擴(kuò)充方式稱這種擴(kuò)充方式稱“位擴(kuò)充位擴(kuò)充”5. SRAM5. SRAM與與CPUCPU的聯(lián)接的聯(lián)接2021-11-214位擴(kuò)充位擴(kuò)充2114（1）A9A0I/O4I/O1片選片選D3D0D7D4A9A02114（2）A9A0I/O4I/O1CECE兩片同時(shí)選中數(shù)據(jù)分別提供o多個(gè)位擴(kuò)充的存儲(chǔ)芯片的數(shù)據(jù)線連接于系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線多個(gè)位擴(kuò)充的存儲(chǔ)芯片的數(shù)據(jù)線連接于系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的不同位數(shù)的不同位數(shù)o其它連接都一樣其它連接都一樣o這些芯片應(yīng)被看作是一個(gè)整體這些芯片應(yīng)被看作是一個(gè)整體o常被稱為常被稱為“芯片組芯片組”2021-11-215 (2) (2) 存儲(chǔ)芯片地址線的連接

10、存儲(chǔ)芯片地址線的連接o芯片的地址線通常應(yīng)全部與系統(tǒng)的低位地址總線相連芯片的地址線通常應(yīng)全部與系統(tǒng)的低位地址總線相連o尋址時(shí)，這部分地址的譯碼是在存儲(chǔ)芯片內(nèi)完成的，我們稱為尋址時(shí)，這部分地址的譯碼是在存儲(chǔ)芯片內(nèi)完成的，我們稱為“片內(nèi)譯碼片內(nèi)譯碼”2021-11-216片內(nèi)譯碼地址線地址線 A9A0存儲(chǔ)芯片存儲(chǔ)芯片存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元2021-11-217片內(nèi)譯碼000H000H001H001H002H002H3FDH3FDH3FEH3FEH3FFH3FFH000000000001000100100010110111011110111011111111（1616進(jìn)制表示）進(jìn)制表示）A A9 9A A0

11、 0片內(nèi)10 位地址譯碼10 位地址的變化：全0全12021-11-2183. 3. 存儲(chǔ)芯片片選端的譯碼存儲(chǔ)芯片片選端的譯碼o存儲(chǔ)系統(tǒng)常需要利用多個(gè)存儲(chǔ)芯片進(jìn)行容量的擴(kuò)充，也就是擴(kuò)充存儲(chǔ)器的地址范圍存儲(chǔ)系統(tǒng)常需要利用多個(gè)存儲(chǔ)芯片進(jìn)行容量的擴(kuò)充，也就是擴(kuò)充存儲(chǔ)器的地址范圍o這種擴(kuò)充簡(jiǎn)稱為這種擴(kuò)充簡(jiǎn)稱為“地址擴(kuò)充地址擴(kuò)充”或或“字?jǐn)U充字?jǐn)U充”o進(jìn)行進(jìn)行“地址擴(kuò)充地址擴(kuò)充”時(shí)，需要利用存儲(chǔ)芯片的片選端來對(duì)時(shí)，需要利用存儲(chǔ)芯片的片選端來對(duì)存儲(chǔ)芯片（芯片組）存儲(chǔ)芯片（芯片組）進(jìn)行尋址進(jìn)行尋址o通過存儲(chǔ)芯片的通過存儲(chǔ)芯片的片選端片選端與系統(tǒng)的與系統(tǒng)的高位地址線高位地址線相關(guān)聯(lián)來實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)芯片（芯片組）的

12、尋址，相關(guān)聯(lián)來實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)芯片（芯片組）的尋址，常用的方法有：常用的方法有：n全譯碼全譯碼全部全部高位地址線高位地址線與與片選端片選端關(guān)聯(lián)（參與芯片譯碼）關(guān)聯(lián)（參與芯片譯碼）n部分譯碼部分譯碼部分部分高位地址線高位地址線與與片選端片選端關(guān)聯(lián)（參與芯片譯碼）關(guān)聯(lián)（參與芯片譯碼）n線選法線選法某根某根高位地址線高位地址線與與片選端片選端關(guān)聯(lián)（參與芯片譯碼）關(guān)聯(lián)（參與芯片譯碼）n片選端常有效片選端常有效無無高位地址線高位地址線與與片選端片選端關(guān)聯(lián)（不參與芯片譯碼）關(guān)聯(lián)（不參與芯片譯碼）2021-11-219地址擴(kuò)充（字?jǐn)U充）片選端片選端D7D0A19A10A9A0（2）A9A0D7D0-CE（1）A9

13、A0D7D0-CE譯碼器00000000010000000000低位地址線低位地址線高位地址線高位地址線2021-11-220片選端常有效A19A15 A14A0 全全0全全1D7D027256EPROMA14A0CE片選端常有效片選端常有效與與A19A15 無關(guān)無關(guān)n令芯片（組）的片選端常有效令芯片（組）的片選端常有效n不與系統(tǒng)的高位地址線發(fā)生聯(lián)系不與系統(tǒng)的高位地址線發(fā)生聯(lián)系n芯片（組）總處在被選中的狀態(tài)芯片（組）總處在被選中的狀態(tài)n雖簡(jiǎn)單易行、但無法再進(jìn)行地址擴(kuò)充，會(huì)出現(xiàn)雖簡(jiǎn)單易行、但無法再進(jìn)行地址擴(kuò)充，會(huì)出現(xiàn)“地址重復(fù)地址重復(fù)”2021-11-2212021-11-2225.2.2 5.

14、2.2 動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)MOSMOS存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器oDRAM 的基本存儲(chǔ)單元是單個(gè)的基本存儲(chǔ)單元是單個(gè)場(chǎng)效應(yīng)場(chǎng)效應(yīng)管及其管及其極間電容極間電容o必須配備必須配備“讀出再生放大電路讀出再生放大電路”進(jìn)行刷新進(jìn)行刷新o每次同時(shí)對(duì)每次同時(shí)對(duì)1行的存儲(chǔ)單元進(jìn)行刷新行的存儲(chǔ)單元進(jìn)行刷新o每個(gè)基本存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)每個(gè)基本存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)1位二進(jìn)制數(shù)位二進(jìn)制數(shù)o許多個(gè)基本存儲(chǔ)單元形成行、列存儲(chǔ)矩陣許多個(gè)基本存儲(chǔ)單元形成行、列存儲(chǔ)矩陣oDRAM一般采用一般采用“位結(jié)構(gòu)位結(jié)構(gòu)”存儲(chǔ)體：存儲(chǔ)體：n每個(gè)存儲(chǔ)單元存放每個(gè)存儲(chǔ)單元存放 1 位位n需要需要 8 個(gè)存儲(chǔ)芯片構(gòu)成個(gè)存儲(chǔ)芯片構(gòu)成 1 個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)單元個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)單元n每個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)單

15、元擁有每個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)單元擁有 1 個(gè)唯一地址個(gè)唯一地址2021-11-223DRAM芯片4116o存儲(chǔ)容量為存儲(chǔ)容量為 16K1o16個(gè)個(gè)引腳：引腳：n7 根地址線根地址線A6A0n1 根數(shù)據(jù)輸入線根數(shù)據(jù)輸入線DINn1 根數(shù)據(jù)輸出線根數(shù)據(jù)輸出線DOUTn行地址選通行地址選通 -RASn列地址選通列地址選通 -CASn讀寫控制讀寫控制 -WEVBBDIN-WE-RASA0A2A1VDDVSS-CASDOUTA6A3A4A5VCC123456781615141312111092021-11-224DRAM芯片2164o存儲(chǔ)容量為存儲(chǔ)容量為 64K64K1 1o1616個(gè)引腳：個(gè)引腳：n8 8 根地

16、址線根地址線A A7 7A A0 0n1 1 根數(shù)據(jù)輸入線根數(shù)據(jù)輸入線D DININn1 1 根數(shù)據(jù)輸出線根數(shù)據(jù)輸出線D DOUTOUTn行地址選通行地址選通 -RAS-RASn列地址選通列地址選通 -CAS-CASn讀寫控制讀寫控制 -WE-WENCDIN-WE-RASA0A2A1GNDVSS-CASDOUTA6A3A4A5A7123456781615141312111092021-11-2255.3 5.3 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器ROMROMo掩膜掩膜ROMROM：信息制作在芯片中，不可更改信息制作在芯片中，不可更改oPROMPROM：允許一次編程，此后不可更改：允許一次編程，此后不可更改o

17、EPROMEPROM：用紫外光擦除，擦除后可編程；并允許用戶多次擦除和編程：用紫外光擦除，擦除后可編程；并允許用戶多次擦除和編程oEEPROMEEPROM（E2PROME2PROM）：采用加電方法在線進(jìn)行擦除和編程，也可多次擦）：采用加電方法在線進(jìn)行擦除和編程，也可多次擦寫寫oFlash MemoryFlash Memory（閃存）：能夠快速擦寫的（閃存）：能夠快速擦寫的EEPROMEEPROM，但只能按塊（，但只能按塊（BlockBlock）進(jìn)行擦除進(jìn)行擦除2021-11-226EPROMEPROM 2716EPROM 2764EEPROMEEPROM 2717AEEPROM 2864A典型

18、典型EPROMEPROM、EEPROM EEPROM 芯片介紹芯片介紹2021-11-2275.3.2 可擦可編程只讀存儲(chǔ)器可擦可編程只讀存儲(chǔ)器 EPROMEPROMo頂部開有一個(gè)圓形的石英窗口，用于紫外線透過擦除頂部開有一個(gè)圓形的石英窗口，用于紫外線透過擦除原有信息原有信息o一般使用專門的編程器（燒寫器）進(jìn)行編程一般使用專門的編程器（燒寫器）進(jìn)行編程o編程后，應(yīng)該貼上不透光封條編程后，應(yīng)該貼上不透光封條o出廠未編程前，每個(gè)基本存儲(chǔ)單元都是信息出廠未編程前，每個(gè)基本存儲(chǔ)單元都是信息1o編程就是將某些單元寫入信息編程就是將某些單元寫入信息02021-11-2282. 典型典型EPROMEPROM

19、芯片介紹芯片介紹27162716o存儲(chǔ)容量為存儲(chǔ)容量為2K8o24個(gè)個(gè)引腳引腳：n11根地址線根地址線A10A0n8根數(shù)據(jù)線根數(shù)據(jù)線DO7DO0n片選片選/編程編程CE*/PGMn讀寫讀寫OE*n編程電壓編程電壓VPPVDDA8A9VPPOE*A10CE*/PGMDO7DO6DO5DO4DO3123456789101112242322212019181716151413A7A6A5A4A3A2A1A0DO0DO1DO2Vss2021-11-2295.3.3電可擦可編程存儲(chǔ)器 2816是容量為是容量為2K8的電擦除的電擦除PROM。 芯片的管腳排列與芯片的管腳排列與2716一致，只是在管腳定一致

20、，只是在管腳定義上，數(shù)據(jù)線管腳對(duì)義上，數(shù)據(jù)線管腳對(duì)2816來說是雙向的，以適應(yīng)讀來說是雙向的，以適應(yīng)讀寫工作模式。寫工作模式。 圖圖5.23 28165.23 2816的邏輯符號(hào)的邏輯符號(hào)1. 28161. 2816的基本特點(diǎn)的基本特點(diǎn)2021-11-2303. 2817A EEPROM3. 2817A EEPROMo 存儲(chǔ)容量為存儲(chǔ)容量為2K8o 28個(gè)個(gè)引腳：引腳：n11根地址線根地址線A10A0n8根數(shù)據(jù)線根數(shù)據(jù)線I/O7I/O0n片選片選CE*n讀寫讀寫OE*、WE*n狀態(tài)輸出狀態(tài)輸出RDY/BUSY*2021-11-231EEPROM芯片2864Ao存儲(chǔ)容量為存儲(chǔ)容量為8K8o28個(gè)

21、個(gè)引腳：引腳：n13根地址線根地址線A12A0n8根數(shù)據(jù)線根數(shù)據(jù)線I/O7I/O0n片選片選CE*n讀寫讀寫OE*、WE*VccWE*NCA8A9A11OE*A10CE*I/O7I/O6I/O5I/O4I/O3NCA12A7A6A5A4A3A2A1A0I/O0I/O1I/O2GND123456789101112131428272625242322212019181716152021-11-2325.3.4 5.3.4 快擦寫存儲(chǔ)器快擦寫存儲(chǔ)器1. 整體擦除快擦寫存儲(chǔ)器整體擦除快擦寫存儲(chǔ)器2. 對(duì)稱型塊結(jié)構(gòu)快擦寫存儲(chǔ)器對(duì)稱型塊結(jié)構(gòu)快擦寫存儲(chǔ)器3. 帶自舉塊快擦寫存儲(chǔ)器帶自舉塊快擦寫存儲(chǔ)器2021

22、-11-2335.4 5.4 內(nèi)存管理內(nèi)存管理5.4.1 80X865.4.1 80X86系列系列CPUCPU的工作模式的工作模式CPU數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線地址總線地址總線尋址范圍尋址范圍支持操作系統(tǒng)支持操作系統(tǒng)80868位位20位位1MB實(shí)方式實(shí)方式8028616位位24位位16MB實(shí)、保護(hù)方式實(shí)、保護(hù)方式80386/80486/Pentium32位位32位位4096MB實(shí)、保護(hù)、實(shí)、保護(hù)、V86方式方式2021-11-2345.4.2 5.4.2 內(nèi)存空間的管理內(nèi)存空間的管理 Intel 80X86系列系列CPU組成組成的微機(jī)系統(tǒng)中的內(nèi)存空間的微機(jī)系統(tǒng)中的內(nèi)存空間 2021-11-2351.

23、1. 常規(guī)內(nèi)存常規(guī)內(nèi)存 o常規(guī)內(nèi)存（Conventional Memory）在內(nèi)存分配表中占用最前面的位置，從0KB到640KB（地址000000H109FFFFH），共占640KB的容量。它在內(nèi)存的最前面并且在DOS可管理的內(nèi)存區(qū)，因此又稱之為L(zhǎng)ow Dos Memory（低DOS內(nèi)存），或基本內(nèi)存（Base Memory），使用此空間的程序有BIOS操作系統(tǒng)、DOS操作系統(tǒng)、外圍設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序、中斷向量表、一些常駐的程序、空閑可用的內(nèi)存空間、以及一般的應(yīng)用軟件等都可在此空間執(zhí)行。oMS-DOS可以控制和管理1MB的內(nèi)存空間，常規(guī)內(nèi)存占了640KB，其他的384KB保留給BIOS ROM及其

24、他各種擴(kuò)展卡使用。這640KB的常規(guī)內(nèi)存基本上分兩部分，一部分給各種不同的操作系統(tǒng)程序使用，另一部分給數(shù)據(jù)、程序的使用。 2021-11-2362. 2. 上位內(nèi)存上位內(nèi)存 o上位內(nèi)存（上位內(nèi)存（Upper Memory BlockUpper Memory Block，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱UMBUMB）是常規(guī)內(nèi)存上面一層的內(nèi)）是常規(guī)內(nèi)存上面一層的內(nèi)存（存（64OKB64OKB1024KB1024KB），地址為），地址為0A0000H0A0000H0FFFFFH0FFFFFH。o在運(yùn)行很多大的軟件時(shí)，在運(yùn)行很多大的軟件時(shí)，640KB640KB內(nèi)存顯然不夠用，因此希望使用上位內(nèi)內(nèi)存顯然不夠用，因此希望使用上

25、位內(nèi)存。在存。在384KB384KB的上位內(nèi)存中，除了保留給的上位內(nèi)存中，除了保留給BIOS ROMBIOS ROM、顯示卡和其他各種、顯示卡和其他各種擴(kuò)展卡使用外，還有一些保留空間未使用，這些擴(kuò)展卡使用外，還有一些保留空間未使用，這些“空閑區(qū)空閑區(qū)”可被劃分為可被劃分為64K64K大小的塊，稱為上位內(nèi)存塊。大小的塊，稱為上位內(nèi)存塊。 2021-11-2373. 3. 高端內(nèi)存區(qū)高端內(nèi)存區(qū) 高端內(nèi)存區(qū)高端內(nèi)存區(qū)（High Memory Area，簡(jiǎn)稱HMA）是1024KB至1088KB之間的64KB內(nèi)存，其地址為100000H1OFFEFH或以上。 4. 4. 擴(kuò)展內(nèi)存塊擴(kuò)展內(nèi)存塊擴(kuò)展內(nèi)存塊（

26、擴(kuò)展內(nèi)存塊（Extended Memory BlockExtended Memory Block，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱XMBXMB）是指）是指lMBlMB以上的內(nèi)存以上的內(nèi)存空間，其地址是從空間，其地址是從100000H100000H開始，向上擴(kuò)展的內(nèi)存。擴(kuò)展內(nèi)存取決于開始，向上擴(kuò)展的內(nèi)存。擴(kuò)展內(nèi)存取決于CPUCPU的尋址能力，的尋址能力， 286 CPU286 CPU可尋址到可尋址到16MB, 386 CPU16MB, 386 CPU以上至以上至Pentium II Pentium II CPUCPU可尋址到可尋址到4GB4GB。 2021-11-2385. 5. 擴(kuò)充內(nèi)存擴(kuò)充內(nèi)存 擴(kuò)充內(nèi)存是利用擴(kuò)充

27、內(nèi)存是利用1MB1MB內(nèi)存中內(nèi)存中64KB64KB的內(nèi)存區(qū)，此內(nèi)存區(qū)為連續(xù)的的內(nèi)存區(qū)，此內(nèi)存區(qū)為連續(xù)的4 4頁，每頁頁，每頁為為16KB16KB的實(shí)際頁內(nèi)存，它們映射到的實(shí)際頁內(nèi)存，它們映射到EMSEMS卡上廣大空間的邏輯頁內(nèi)存?？ㄉ蠌V大空間的邏輯頁內(nèi)存。 補(bǔ)充內(nèi)容位擴(kuò)展： 擴(kuò)展每個(gè)存儲(chǔ)單元的位數(shù) (擴(kuò)展寬度)字?jǐn)U展： 擴(kuò)展存儲(chǔ)單元的個(gè)數(shù) (擴(kuò)展長(zhǎng)度)字位擴(kuò)展：兩者的綜合 (擴(kuò)展寬度和長(zhǎng)度) 假設(shè)用同種芯片進(jìn)行擴(kuò)展，則需要的芯片 ： 總片數(shù)總?cè)萘浚ㄈ萘?片） 位擴(kuò)展字?jǐn)U展字位擴(kuò)展例2:一片SRAM的容量為16K1位，欲擴(kuò)充為容量16K 8位的存儲(chǔ)器，所需芯片數(shù)？分析：芯片位數(shù)小于存儲(chǔ)器所要求的

28、位數(shù)，需進(jìn)行位擴(kuò)展。所需芯片數(shù)：16K*8/16K*1=8片；8個(gè)芯片的關(guān)系是平等的，同時(shí)工作，即片選同時(shí)有效。數(shù)據(jù)線：多個(gè)位擴(kuò)充的存儲(chǔ)芯片的數(shù)據(jù)線單獨(dú)引出，連接于系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的不同位數(shù),構(gòu)成6K8位的存儲(chǔ)器地址線：全部與系統(tǒng)的低位地址總線相連尋址時(shí)，這部分地址的譯碼是在存儲(chǔ)芯片內(nèi)完成的，我們稱為“片內(nèi)譯碼”片選：芯片的片選輸入端直接接地，所有芯片同時(shí)被訪問；常被稱為“芯片組”例3:一片2114SRAM的容量為1K4位，欲擴(kuò)充為容量K8位的存儲(chǔ)器的連接方法。地址端：地址端：A9A9A0A0（入）（入）數(shù)據(jù)端：數(shù)據(jù)端：D3D3D0D0（入（入/ /出）出）控制端：控制端：片選片選CSCS= 0

29、= 0 選中芯片選中芯片= 1 = 1 未選中芯片未選中芯片寫有效寫有效WEWE= 0 = 0 寫寫= 1 = 1 讀讀21142114（1K1K4 4）1 19 910101818A6 A5 A4 A3 A0 A1 A2 CS GNDVcc A7 A8 A9 D0 D1 D2 D3 WE2114（1）A9A0I/O4I/O1片選片選D3D0D7D4A9A02114（2）A9A0I/O4I/O1CECE當(dāng)構(gòu)成內(nèi)存的存儲(chǔ)芯片的位長(zhǎng)小于內(nèi)存單元的位長(zhǎng)時(shí)，就要進(jìn)行位擴(kuò)展，使每個(gè)單元的位長(zhǎng)滿足要求。位擴(kuò)展方法： 將每片的地址線、片選CS、讀寫控制線并聯(lián)，數(shù)據(jù)線分別引出。位擴(kuò)展特點(diǎn)： 存儲(chǔ)器的單元數(shù)不變

30、，位數(shù)增加。例4: 一片SRAM的容量為16K8位，欲擴(kuò)充為容量64K8位的存儲(chǔ)器，所需芯片數(shù)？分析芯片的字?jǐn)?shù)不夠，需進(jìn)行字?jǐn)U展。共需芯片數(shù)目是64K16K4。既要片選，又要片內(nèi)尋址，如何解決？ 可以用高2位地址作為片選端，低位地址線進(jìn)行片內(nèi)尋址。 CSWE CSWE CSWE CSWE地地址址端端地地址址端端 CSWE地地址址端端地地址址端端10特點(diǎn): 地址空間的擴(kuò)展。芯片每個(gè)單元中的字長(zhǎng)滿足，但單元數(shù)不滿足。擴(kuò)展原則： 每個(gè)芯片的地址線、數(shù)據(jù)線、讀寫控制線并聯(lián)，僅片選端分別引出，以實(shí)現(xiàn)每個(gè)芯片占據(jù)不同的地址范圍。數(shù)據(jù)線：多個(gè)字?jǐn)U充的存儲(chǔ)芯片的數(shù)據(jù)線連接于系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線；地址線：低位地址線作為片內(nèi)尋址高位地址線通過譯碼器進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生片選信號(hào)實(shí)際存儲(chǔ)器往往需要在字向、位向兩個(gè)方向同時(shí)擴(kuò)展。一個(gè)存儲(chǔ)器的容量為MN位，若使用LK位的存儲(chǔ)芯片，則該存儲(chǔ)器共需的芯片個(gè)數(shù)為：M N L Kv需解決： 芯片的選用；地址分配與片選邏輯、信號(hào)線的連接。要求：1、確定整個(gè)存儲(chǔ)器所需的芯片數(shù)及芯片的分組情況