第2章微型計算機的存儲器

1、第第2 2章章微型計算機的存儲器微型計算機的存儲器 2.1 2.1 微型計算機存儲器概述微型計算機存儲器概述2.22.2只讀存儲器只讀存儲器2.32.3隨機存取存儲器隨機存取存儲器2.4 FLASH2.4 FLASH存儲器存儲器2.5 2.5 微機存儲器的組成與擴展微機存儲器的組成與擴展2.1 2.1 微型計算機存儲器概述微型計算機存儲器概述存儲器單元量綱符號存儲器單元量綱符號值值K210M220G230 一般一個儲存電路能存儲一般一個儲存電路能存儲1位位2進制信息，通進制信息，通常將常將8位儲存電路結(jié)合在一起構(gòu)成位儲存電路結(jié)合在一起構(gòu)成1個最基本的儲個最基本的儲存單元，稱為存單元，稱為1個字

2、節(jié)（個字節(jié)（Byte）,一個存儲器芯片一個存儲器芯片的容量定義為：的容量定義為：存儲器芯片的容量存儲器芯片的容量= =單元數(shù)單元數(shù) 位數(shù)位數(shù)/ /單元單元l 存儲器從它與存儲器從它與CPU的位置關(guān)系可以分為的位置關(guān)系可以分為內(nèi)部存儲內(nèi)部存儲器和外部存儲器兩種。器和外部存儲器兩種。l 正在運行的程序和相應(yīng)的數(shù)據(jù)都要存放在正在運行的程序和相應(yīng)的數(shù)據(jù)都要存放在內(nèi)部存內(nèi)部存儲器儲器中。中。l 外部存儲器外部存儲器則是相當(dāng)于程序和數(shù)據(jù)的倉庫，用來則是相當(dāng)于程序和數(shù)據(jù)的倉庫，用來長期保存程序和數(shù)據(jù)。長期保存程序和數(shù)據(jù)。l 顯然，存儲器的容量越大，則存儲的信息越多，顯然，存儲器的容量越大，則存儲的信息越多，

3、計算機的功能就越強。同時如前所述，計算機中計算機的功能就越強。同時如前所述，計算機中大量的操作是大量的操作是CPU與存儲器交換信息。但是，與存儲器交換信息。但是，存存儲器的工作速度相對于儲器的工作速度相對于CPU總是要低總是要低12個數(shù)量個數(shù)量級。級。所以，存儲器的工作速度又是影響計算機系所以，存儲器的工作速度又是影響計算機系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理速度的主要因素。統(tǒng)數(shù)據(jù)處理速度的主要因素。l 計算機系統(tǒng)對存儲器的要求是：容量要大、存儲計算機系統(tǒng)對存儲器的要求是：容量要大、存儲速度要快。速度要快。l 但容量大、速度快與成本低是矛盾的，容量大、但容量大、速度快與成本低是矛盾的，容量大、速度快必然使成本增加。速

4、度快必然使成本增加。l 為了使容量、速度與成本適當(dāng)折中，現(xiàn)代計算機為了使容量、速度與成本適當(dāng)折中，現(xiàn)代計算機系統(tǒng)都采用多級存儲體系結(jié)構(gòu)：主存儲器（內(nèi)部系統(tǒng)都采用多級存儲體系結(jié)構(gòu)：主存儲器（內(nèi)部存儲器）、輔助（外部）存儲器及網(wǎng)絡(luò)存儲器。存儲器）、輔助（外部）存儲器及網(wǎng)絡(luò)存儲器。l 在實際使用中，越靠近在實際使用中，越靠近CPU的存儲器，與的存儲器，與CPU的的數(shù)據(jù)交流越頻繁，其速度自然是越快越好，容量數(shù)據(jù)交流越頻繁，其速度自然是越快越好，容量越大越好，實際情況是其容量一般都不大。為了越大越好，實際情況是其容量一般都不大。為了使大容量的主存儲器能與使大容量的主存儲器能與CPU進行信息快速交換，進行

5、信息快速交換，在在CPUCPU與主存儲器之間還有與主存儲器之間還有1-21-2級高速緩沖存儲器級高速緩沖存儲器（CacheCache），一般集成在），一般集成在CPUCPU芯片內(nèi)。芯片內(nèi)。l Cache容量較小，目前一般為幾容量較小，目前一般為幾MB，其工作速度，其工作速度幾乎與幾乎與CPU相當(dāng)。相當(dāng)。l 主存儲器（內(nèi)存條）容量較大，又稱為內(nèi)部存儲主存儲器（內(nèi)存條）容量較大，又稱為內(nèi)部存儲器，目前一般為器，目前一般為2GB或或4GB，工作速度比，工作速度比Cache慢。但目前所用的慢。但目前所用的SDRAM、DDRSDRAM和和RDRAM性能已有極大的提高。性能已有極大的提高。l 外部存儲器容

6、量大，目前一般為幾百外部存儲器容量大，目前一般為幾百GB，但工作，但工作速度慢。速度慢。l 目前主要采用的是半導(dǎo)體存儲器。隨著大規(guī)模集目前主要采用的是半導(dǎo)體存儲器。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體存儲器的集成度大大成電路技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體存儲器的集成度大大提高，體積急劇減小，成本迅速降低。提高，體積急劇減小，成本迅速降低。l 除內(nèi)部存儲器之外的存儲器統(tǒng)稱為外部存儲器，目除內(nèi)部存儲器之外的存儲器統(tǒng)稱為外部存儲器，目前主流是磁介質(zhì)存儲器，容量迅速提高，現(xiàn)在主流前主流是磁介質(zhì)存儲器，容量迅速提高，現(xiàn)在主流的是幾百的是幾百GB的硬盤，速度也提高很快，成本不斷的硬盤，速度也提高很快，成本不斷下降，已

7、成為微型計算機的主流外部存儲器。另外，下降，已成為微型計算機的主流外部存儲器。另外，由由NAND閃存組成的固態(tài)硬盤、光存儲等也在迅速閃存組成的固態(tài)硬盤、光存儲等也在迅速發(fā)展。發(fā)展。l 半導(dǎo)體存儲器，特別是半導(dǎo)體存儲器，特別是MOS存儲器，具有體積小、存儲器，具有體積小、功耗低、價格便宜的優(yōu)點。功耗低、價格便宜的優(yōu)點。MOS存儲器的普遍使存儲器的普遍使用，是微型計算機得以推廣使用的一個必不可少的用，是微型計算機得以推廣使用的一個必不可少的條件。條件。微型計算機用到的存儲器分類：微型計算機用到的存儲器分類：1 1、按制造工藝分、按制造工藝分可將半導(dǎo)體存儲器分為雙極型和可將半導(dǎo)體存儲器分為雙極型和M

8、OS型兩類。型兩類。（1）雙極型雙極型由由TTL晶體管邏輯電路構(gòu)成。該類存儲器件工晶體管邏輯電路構(gòu)成。該類存儲器件工作速度快，但集成度低、功耗大、價格偏高。作速度快，但集成度低、功耗大、價格偏高。（2）金屬氧化物半導(dǎo)體型金屬氧化物半導(dǎo)體型簡稱簡稱MOS型。該類型有多種制作工藝，如型。該類型有多種制作工藝，如N溝道溝道MOS、HMOS（高密度（高密度MOS）、）、CMOS（互補型（互補型MOS）、）、CHMOS（高速（高速CMOS）等。）等。該類存儲器的集成度高、功耗低、價格便宜，該類存儲器的集成度高、功耗低、價格便宜，但速度較雙極型器件慢。但速度較雙極型器件慢。2 2、按使用屬性分、按使用屬性

9、分 可將半導(dǎo)體存儲器分為可將半導(dǎo)體存儲器分為ROM和和RAM兩類。兩類。 （1）ROM在一般情況下只能讀出所存信息，而不能重在一般情況下只能讀出所存信息，而不能重新寫入。信息的寫入是通過工廠的制造環(huán)節(jié)或采新寫入。信息的寫入是通過工廠的制造環(huán)節(jié)或采用特殊的編程方法進行的。信息一旦寫入，就能用特殊的編程方法進行的。信息一旦寫入，就能長期保存，掉電亦不丟失，所以長期保存，掉電亦不丟失，所以ROM屬于非易失屬于非易失性存儲器件。一般用它來存放固定的程序或數(shù)據(jù)。性存儲器件。一般用它來存放固定的程序或數(shù)據(jù)。ROMROM可分為以下可分為以下5 5種類型。種類型。l 掩模式掩模式ROM，簡稱，簡稱ROM。該類

10、芯片通過工廠的。該類芯片通過工廠的掩模制作，已將信息做在芯片當(dāng)中，出廠后不可更掩模制作，已將信息做在芯片當(dāng)中，出廠后不可更改。改。l 可編程可編程ROM，簡稱，簡稱PROM。該類芯片允許用戶進。該類芯片允許用戶進行一次性編程，此后便不可更改。行一次性編程，此后便不可更改。l 可擦除可擦除PROM，簡稱，簡稱EPROM。一般指可用紫外。一般指可用紫外光擦除的光擦除的PROM。該類芯片允許用戶多次編程和擦。該類芯片允許用戶多次編程和擦除。擦除時，通過向芯片窗口照射紫外光的辦法來除。擦除時，通過向芯片窗口照射紫外光的辦法來進行。進行。l 電可擦除電可擦除PROM，簡稱，簡稱EEPROM，也稱，也稱E

11、2PROM。該類芯片允許用戶多次編程和擦除。用戶可在線進該類芯片允許用戶多次編程和擦除。用戶可在線進行擦除、編程等操作。行擦除、編程等操作。l 閃存閃存（Flashmemory），是一種新型的容量大、），是一種新型的容量大、速度快、電可擦除可編程只讀存儲器。速度快、電可擦除可編程只讀存儲器。（2）RAMlRAM，隨機存儲器，信息可以根據(jù)需要隨時，隨機存儲器，信息可以根據(jù)需要隨時寫入或讀出。對于一般的寫入或讀出。對于一般的RAM芯片，掉電時芯片，掉電時信息將會丟失。信息將會丟失。l靜態(tài)（靜態(tài)（Static）RAM，即，即SRAM。它以觸。它以觸發(fā)器為基本存儲單元，所以只要不掉電，其發(fā)器為基本存儲

12、單元，所以只要不掉電，其所存信息就不會丟失。該類芯片的集成度不所存信息就不會丟失。該類芯片的集成度不如動態(tài)如動態(tài)RAM，功耗也比動態(tài)，功耗也比動態(tài)RAM高，但它的高，但它的速度比動態(tài)速度比動態(tài)RAM快，也不需要刷新電路。在快，也不需要刷新電路。在構(gòu)成小容量的存儲系統(tǒng)時如單片機應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成小容量的存儲系統(tǒng)時如單片機應(yīng)用系統(tǒng)一般選用一般選用SRAM，在微型計算機中普遍用在微型計算機中普遍用SRAMSRAM構(gòu)成高速緩沖存儲器。構(gòu)成高速緩沖存儲器。l 動態(tài)動態(tài)(Dynamic)RAM，即，即DRAM。一般用。一般用MOS型型半導(dǎo)體存儲器件構(gòu)成，最簡單的存儲形式以單個半導(dǎo)體存儲器件構(gòu)成，最簡單的存儲形式

13、以單個MOS管為基本單元，管為基本單元，以極間的分布電容是否持有電荷作為以極間的分布電容是否持有電荷作為信息的存儲手段，信息的存儲手段，其結(jié)構(gòu)簡單，集成度高。但是必須其結(jié)構(gòu)簡單，集成度高。但是必須為它配備專門的刷新電路。動態(tài)為它配備專門的刷新電路。動態(tài)RAM芯片的集成度高、芯片的集成度高、價格低廉，所以多用在存儲容量較大的系統(tǒng)中。價格低廉，所以多用在存儲容量較大的系統(tǒng)中。目前，目前，微型計算機中的主存幾乎都是使用動態(tài)微型計算機中的主存幾乎都是使用動態(tài)RAMRAM。（3）新型存儲器件）新型存儲器件l FRAM（鐵電存儲器），（鐵電存儲器），利用鐵電晶體的鐵電效應(yīng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)存利用鐵電晶體的鐵電效應(yīng)實

14、現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲，特點是速度快，能夠像儲，特點是速度快，能夠像RAM一樣操作，掉電數(shù)據(jù)不丟失。一樣操作，掉電數(shù)據(jù)不丟失。l MRAM（非揮發(fā)性隨機存取存儲器），（非揮發(fā)性隨機存取存儲器），具有靜態(tài)隨機存儲器具有靜態(tài)隨機存儲器（SRAM）的高速存儲能力、高集成度，基本上可以無限次地）的高速存儲能力、高集成度，基本上可以無限次地重復(fù)寫入。重復(fù)寫入。2.2只讀存儲器只讀存儲器 l ROM的特點的特點:把信息寫入存儲器以后，能長期保把信息寫入存儲器以后，能長期保存，存儲器斷電后存儲器所存信息不變。存，存儲器斷電后存儲器所存信息不變。l ROM器件有兩個顯著的優(yōu)點：器件有兩個顯著的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單，所以

15、位密度比可讀，所以位密度比可讀/寫存儲器高；寫存儲器高；具有具有非易失性非易失性，所以可靠性高。，所以可靠性高。l 通常采用通常采用ROMROM存放調(diào)試的程序或數(shù)據(jù)，如存放系統(tǒng)存放調(diào)試的程序或數(shù)據(jù)，如存放系統(tǒng)監(jiān)控程序、數(shù)據(jù)表格監(jiān)控程序、數(shù)據(jù)表格等。等。2.2.1 2.2.1 只讀存儲器的結(jié)構(gòu)及分類只讀存儲器的結(jié)構(gòu)及分類lROM電路主要由地址譯碼器、存儲矩陣和輸出電路主要由地址譯碼器、存儲矩陣和輸出緩沖器組成。緩沖器組成。只讀存儲器的分類只讀存儲器的分類1.掩膜工藝掩膜工藝ROM2.可編程的只讀存儲器可編程的只讀存儲器PROM3.可擦除可編程只讀存儲器可擦除可編程只讀存儲器EPROM4.可用電擦

16、除的可用電擦除的EEPROM可編程只讀存儲器可編程只讀存儲器5.快閃存儲器快閃存儲器ROM（FLASHROM）1掩模工藝ROMl 在在ROM的生產(chǎn)過程的最后一道掩模工藝時，根據(jù)的生產(chǎn)過程的最后一道掩模工藝時，根據(jù)用戶提出的存儲內(nèi)容制作一塊決定用戶提出的存儲內(nèi)容制作一塊決定MOS管連接方管連接方式的掩模，然后把存儲內(nèi)容制作在芯片上。這種式的掩模，然后把存儲內(nèi)容制作在芯片上。這種ROM的的結(jié)構(gòu)簡單，集成度高結(jié)構(gòu)簡單，集成度高，但制作掩模的，但制作掩模的成本成本也很高也很高。l 掩模型掩模型ROM可用來存儲計算機用的某些標(biāo)準(zhǔn)程序?？捎脕泶鎯τ嬎銠C用的某些標(biāo)準(zhǔn)程序。l 根據(jù)制造技術(shù)，掩模型根據(jù)制造技術(shù)

17、，掩模型ROM又可分為又可分為MOSMOS型型和和雙雙極型極型兩種兩種.l MOS型型功耗小，但速度比較慢，微型機系統(tǒng)中用功耗小，但速度比較慢，微型機系統(tǒng)中用的的ROM主要是這種類型。主要是這種類型。l 雙極型雙極型速度比速度比MOS型快，但功耗大，只用在速度型快，但功耗大，只用在速度較高的系統(tǒng)中。較高的系統(tǒng)中。l 存儲器從譯碼方式上來看，有字譯碼結(jié)構(gòu)和復(fù)合存儲器從譯碼方式上來看，有字譯碼結(jié)構(gòu)和復(fù)合譯碼結(jié)構(gòu)兩種，譯碼結(jié)構(gòu)兩種，MOS只讀存儲器也不例外。只讀存儲器也不例外。（1）字譯碼結(jié)構(gòu)）字譯碼結(jié)構(gòu)ROM的內(nèi)容的內(nèi)容 字字 位位位位1位位2位位3位位4字字10000字字20110字字31010

18、字字411004 44 4位的位的MOS ROMMOS ROM圖圖（2 2）復(fù)合譯碼結(jié)構(gòu)）復(fù)合譯碼結(jié)構(gòu)2可編程的只讀存儲器PROM l PROM指的是指的是“可編程只讀存儲器可編程只讀存儲器”，這樣的產(chǎn)，這樣的產(chǎn)品品只允許寫入一次只允許寫入一次。l PROM在出廠時，存儲的內(nèi)容全為在出廠時，存儲的內(nèi)容全為1，用戶可以根，用戶可以根據(jù)需要將其中的某些單元寫入數(shù)據(jù)據(jù)需要將其中的某些單元寫入數(shù)據(jù)0以實現(xiàn)對其以實現(xiàn)對其“編程編程”的目的。的目的。3可擦除可編程只讀存儲器EPROM l EPROM擦除后即可進行再編程，擦除后即可進行再編程，可反復(fù)編程可反復(fù)編程使用，使用，擦除需要使用紫外線照射一定的時間

19、。擦除需要使用紫外線照射一定的時間。l 這類芯片在芯片外殼上方的中央有一個圓形窗口這類芯片在芯片外殼上方的中央有一個圓形窗口“石英玻璃窗石英玻璃窗”，在紫外線照射下，存儲器中的各，在紫外線照射下，存儲器中的各位信息均變位信息均變“1”，擦除干凈的，擦除干凈的EPROM可以通過編可以通過編程器將應(yīng)用程序固化到芯片中。程器將應(yīng)用程序固化到芯片中。l 由于陽光中有紫外線的成分，一個編程后的芯片的由于陽光中有紫外線的成分，一個編程后的芯片的“石英玻璃窗石英玻璃窗”一般使用一般使用黑色不干膠紙黑色不干膠紙蓋住，以防蓋住，以防止遭到陽光直射而破壞程序。止遭到陽光直射而破壞程序。lEPROM的典型芯片是的典

20、型芯片是Intel公司的公司的27系列產(chǎn)系列產(chǎn)品，按存儲容量不同有多種型號。例如品，按存儲容量不同有多種型號。例如2716（2KB）、）、2732（4KB）、）、2764（8KB）、）、27128（16KB）、）、27256（32KB）等，該系列芯片都為）等，該系列芯片都為8位位/單元的單元的，所以所以2727后面的數(shù)字表示其存儲容量，單位后面的數(shù)字表示其存儲容量，單位為為KbitKbit，除以，除以8 8就是該芯片的單元數(shù)，單位就是該芯片的單元數(shù)，單位為為KBKB。l不同的不同的EPROM芯片，容量不同，引腳也就芯片，容量不同，引腳也就不一樣，但是它們的使用方法相似。不一樣，但是它們的使用方

21、法相似。4可電擦除的可編程只讀存儲器EEPROM l EEPROM又稱又稱E2PROM，可直接用電信號擦除，也可用電信可直接用電信號擦除，也可用電信號寫入號寫入。具有。具有ROM的非易失性，又具有的非易失性，又具有RAM的隨機讀寫的特的隨機讀寫的特性。性。l 芯片儲存的信息能保留長達芯片儲存的信息能保留長達20年之久，具有幾百次到幾萬次年之久，具有幾百次到幾萬次不等的改寫次數(shù)，只是內(nèi)容擦除和寫入的不等的改寫次數(shù)，只是內(nèi)容擦除和寫入的時間比較長，大約時間比較長，大約10ms。l E2PROM通過通過讀寫操作進行逐個存儲單元讀出和寫入讀寫操作進行逐個存儲單元讀出和寫入，且讀且讀寫操作與寫操作與RA

22、M一樣，一樣，但寫入速度慢一些，而斷電后卻能保存但寫入速度慢一些，而斷電后卻能保存信息。信息。因因E2PROM重編程時間比較長，有效重編程次數(shù)也比重編程時間比較長，有效重編程次數(shù)也比較低，所以較低，所以E2PROM不能取代不能取代RAM。E2PROM芯片對硬件電芯片對硬件電路沒有特殊要求，操作也簡單，路沒有特殊要求，操作也簡單，作為作為ROM使用時就按照使用時就按照EPROM方式連線及進行單元地址編址即可。方式連線及進行單元地址編址即可。l 典型典型E2PROM芯片有芯片有24C04、28C16、2864、CAT24C256、CAT25256等。等。5 5快閃存儲器快閃存儲器ROMROM（Fl

23、ash ROMFlash ROM） l FlashROM讀寫速度很快，存取時間可達讀寫速度很快，存取時間可達20ns。目。目前很多單片機內(nèi)均采用前很多單片機內(nèi)均采用Flash作為程序存儲器，其作為程序存儲器，其使使用與擴展方法和用與擴展方法和E2PROM一樣。一樣。l 閃存具有閃存具有擦寫快、非易失、在系統(tǒng)編程（擦寫快、非易失、在系統(tǒng)編程（ISP）等特等特點，存儲容量可達點，存儲容量可達16128MB，重復(fù)擦寫，重復(fù)擦寫10萬次以萬次以上，數(shù)據(jù)可靠保持超過上，數(shù)據(jù)可靠保持超過10年。年。l 閃速存儲器必須閃速存儲器必須按塊擦除按塊擦除（每個區(qū)塊的大小不（每個區(qū)塊的大小不定），定），而而E2PR

24、OM是一次只擦除是一次只擦除一個字節(jié)一個字節(jié)，因此，因此目前閃存也被廣泛用在目前閃存也被廣泛用在PC的主板上，用來保存的主板上，用來保存BIOS程序，便于進行程序的升級，同時也廣泛用程序，便于進行程序的升級，同時也廣泛用作硬盤的替代，作硬盤的替代，但是將其用來取代但是將其用來取代RAM就顯得不就顯得不合適，因為合適，因為RAM需要能夠按字節(jié)改寫。需要能夠按字節(jié)改寫。l 常見典型常見典型FlashROM芯片有芯片有AT29C256（32K8位）、位）、AT29LV040A（512K8位）和位）和Am29F016B（2M8位）、位）、28F256、MX29LV320ET（4M8位）位）、MX29L

25、V128D（16M8位）等。位）等。2.2.2 2.2.2 只讀存儲器典型產(chǎn)品舉例只讀存儲器典型產(chǎn)品舉例 l 1.27256EPROMl32K8位位，15條地址，條地址，8條數(shù)據(jù)條數(shù)據(jù)線。線。l 2725627256工作方式選擇表工作方式選擇表 CECEOEOEVppVppA9A9VccVcc輸出端輸出端讀讀低低低低V VccccV Vcccc數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出編程編程低低高高V VppppV Vcccc數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入校驗校驗高高低低V VppppV Vcccc數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出編程禁止編程禁止高高高高V VppppV Vcccc高阻高阻備用備用高高V VccccV Vcccc高阻高阻輸出禁止輸

26、出禁止低低高高V VccccV Vcccc高阻高阻IntelIntel標(biāo)識符標(biāo)識符低低低低V VccccV VH HV Vcccc編碼編碼IntelIntel編程方法編程方法低低高高V VppppV Vcccc數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入l （1）讀方式）讀方式l VCC和和VPP都接都接+5V，CPU先通過地址引線送來地先通過地址引線送來地址信號，接著用控制信號，址信號，接著用控制信號，使使CE和和OE都有效，經(jīng)都有效，經(jīng)過一段時間，過一段時間，指定單元的內(nèi)容就可以讀出到數(shù)據(jù)輸指定單元的內(nèi)容就可以讀出到數(shù)據(jù)輸出引腳上。出引腳上。l （2）備用方式）備用方式l 未被選中時，未被選中時，最大電流由最大電流由

27、125mA降為降為50mA，輸出，輸出端處于高阻狀態(tài)。端處于高阻狀態(tài)。l （3）編程方式）編程方式l VCC接接5V，VPP接接12V；CE端保持低電平，端保持低電平，OE而而保持高電平，保持高電平，O0O7被用于數(shù)據(jù)輸入，端口上的被用于數(shù)據(jù)輸入，端口上的數(shù)據(jù)將被寫入到數(shù)據(jù)將被寫入到EPROM中，地址信息決定寫入到中，地址信息決定寫入到哪個存儲單元中。哪個存儲單元中。l （4）編程禁止）編程禁止l 若在編程時，有若干個若在編程時，有若干個27256并聯(lián)，有的芯片的并聯(lián)，有的芯片的編程要禁止，則只要將該芯片的編程要禁止，則只要將該芯片的CE端變?yōu)楦唠娖蕉俗優(yōu)楦唠娖郊纯?。即可。l （5）校驗）校驗

28、l 為了檢查編程時寫入數(shù)據(jù)是否正確，通常在編程為了檢查編程時寫入數(shù)據(jù)是否正確，通常在編程過程中包含校驗操作，在過程中包含校驗操作，在一個字節(jié)的編程完成以一個字節(jié)的編程完成以后，電源的接法不變，后，電源的接法不變，CE保持高電平保持高電平，令，令OE變變?yōu)榈碗娖綖榈碗娖剑瑒t同一單元的數(shù)據(jù)在則同一單元的數(shù)據(jù)在O0O7上輸出，上輸出，就可以與要輸入的數(shù)據(jù)相比較，校驗編程是否正就可以與要輸入的數(shù)據(jù)相比較，校驗編程是否正確。確。內(nèi)部分成內(nèi)部分成32頁，每頁頁，每頁16字節(jié)，存儲空間為字節(jié)，存儲空間為32*16=512個字節(jié)個字節(jié)(4096/8=512)。24C04支持支持I I2 2C C總線總線數(shù)數(shù)據(jù)

29、傳送協(xié)議，通過控?fù)?jù)傳送協(xié)議，通過控制器件地址輸入端制器件地址輸入端A0、A1和和A2可以實現(xiàn)將最可以實現(xiàn)將最多多8個個24C04器件連接器件連接到總線上。到總線上。引腳名稱引腳名稱功能功能A0 A1 A2A0 A1 A2器件地址選擇器件地址選擇SDASDA串行數(shù)據(jù)串行數(shù)據(jù)/ /地址地址SCLSCL串行時鐘串行時鐘WPWP寫保護寫保護V VCCCC+1.8+1.86.0V6.0V工作電壓工作電壓V VSSSS地地2.24C044K位串行位串行EEPROM2.3 2.3 隨機存取存儲器隨機存取存儲器(RAM)(RAM)存儲單元的內(nèi)容可按需隨意取出或存入，在存儲單元的內(nèi)容可按需隨意取出或存入，在斷電

30、時將丟失其存儲內(nèi)容，斷電時將丟失其存儲內(nèi)容，它和它和ROMROM的區(qū)別在的區(qū)別在于于RAMRAM不但可以隨時讀取，而且還能隨時直接不但可以隨時讀取，而且還能隨時直接寫入新的信息。寫入新的信息。按制造工藝分類，按制造工藝分類，RAM分為分為雙極型雙極型和和MOS型型兩大類。兩大類。l 基本基本工作過程工作過程是：是：首先首先得到地址信號和片選信號，得到地址信號和片選信號，片選信號有效該芯片被選中，地址信號決定是對存片選信號有效該芯片被選中，地址信號決定是對存儲器的哪個單元進行操作儲器的哪個單元進行操作；然后然后得到讀得到讀/寫控制信號，寫控制信號，根據(jù)讀根據(jù)讀/寫信號的電平來確定是進行讀操作還是

31、寫操寫信號的電平來確定是進行讀操作還是寫操作。作。l 若是若是讀操作讀操作，芯片就將地址總線所對應(yīng)存儲體單元，芯片就將地址總線所對應(yīng)存儲體單元的數(shù)據(jù)送到輸出緩沖器，在得到輸出控制信號有效的數(shù)據(jù)送到輸出緩沖器，在得到輸出控制信號有效時，再將該數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)總線上。時，再將該數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)總線上。l 若是若是寫操作寫操作，在寫信號有效時就將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)，在寫信號有效時就將數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)寫入到芯片存儲體的一個單元，到底寫到哪個單據(jù)寫入到芯片存儲體的一個單元，到底寫到哪個單元，由地址總線信號決定。元，由地址總線信號決定。l 若若片選信號無效片選信號無效，該芯片不進行任何操作，輸出緩，該芯片不進行任何操

32、作，輸出緩沖器輸出線呈高阻狀態(tài)，可實現(xiàn)該芯片輸出緩沖器沖器輸出線呈高阻狀態(tài)，可實現(xiàn)該芯片輸出緩沖器與外部數(shù)據(jù)總線的與外部數(shù)據(jù)總線的隔離隔離。l 按制造工藝分類，按制造工藝分類，RAM分為分為雙極型雙極型和和MOS型型兩大類。兩大類。l 1雙極型雙極型RAM的特點的特點l 存儲速度快點；存儲速度快點；l 以晶體管的觸發(fā)器作為基本存儲電路，故管以晶體管的觸發(fā)器作為基本存儲電路，故管子較多些；子較多些；l 與與MOS相比集成度較低；相比集成度較低；l 功耗大；功耗大；l 成本高。成本高。l 所以，所以，雙極型雙極型RAMRAM主要用在對速度要求較主要用在對速度要求較高的微型機中或作為高的微型機中或作

33、為CacheCache。2MOS型型RAM又可分為靜態(tài)又可分為靜態(tài)SRAM和動態(tài)和動態(tài)DRAM兩種。兩種。l （1）靜態(tài)靜態(tài)RAM的特點的特點多管構(gòu)成的觸發(fā)器作為基本存儲電路；多管構(gòu)成的觸發(fā)器作為基本存儲電路；集成度高于雙極型，但低于動態(tài)集成度高于雙極型，但低于動態(tài)DRAM；不需要刷新，故可省去刷新電路；不需要刷新，故可省去刷新電路；功耗比雙極型低，但比動態(tài)功耗比雙極型低，但比動態(tài)RAM高。高。易于用電池作為后備電源。易于用電池作為后備電源。存取速度較動態(tài)存取速度較動態(tài)RAM快?？臁 （2）動態(tài)動態(tài)RAM的特點的特點基本存儲電路可以用單管線路組成（靠電容基本存儲電路可以用單管線路組成（靠電容

34、存儲電荷）；存儲電荷）；集成度高；集成度高；比靜態(tài)比靜態(tài)RAM的功耗更低；的功耗更低；價格比靜態(tài)便宜；價格比靜態(tài)便宜；因動態(tài)存儲器靠電容來存儲信息，由于總是因動態(tài)存儲器靠電容來存儲信息，由于總是存在著泄漏電流，故需要存在著泄漏電流，故需要定時刷新定時刷新。典型的是要典型的是要求每隔求每隔1ms刷新一遍。刷新一遍。l MOSMOS型存儲器因其集成度高、功耗低、價格便宜型存儲器因其集成度高、功耗低、價格便宜而得到廣泛應(yīng)用。而得到廣泛應(yīng)用。2.3.1 2.3.1 靜態(tài)基本存儲電路靜態(tài)基本存儲電路l MOS觸發(fā)器觸發(fā)器靜態(tài)靜態(tài)RAM是是用用MOS管作管作為基本記憶為基本記憶元件。元件。 八管靜態(tài)基本存

35、儲單元八管靜態(tài)基本存儲單元2.3.2 2.3.2 動態(tài)基本存儲電路動態(tài)基本存儲電路l 動態(tài)存儲單元電路動態(tài)存儲單元電路功耗低功耗低，在大容量存儲器中得，在大容量存儲器中得到廣泛使用。動態(tài)基本存儲電路是利用到廣泛使用。動態(tài)基本存儲電路是利用MOSMOS管柵管柵極和源極之間的極間電容極和源極之間的極間電容C1C1來存儲信息的。來存儲信息的。l 靜態(tài)基本存儲單元電路工作時至少一組靜態(tài)基本存儲單元電路工作時至少一組MOS管管導(dǎo)通來維持穩(wěn)態(tài)，因而功耗較大。導(dǎo)通來維持穩(wěn)態(tài)，因而功耗較大。l 由此可見，動態(tài)存儲電路具有集成度高、成本低、由此可見，動態(tài)存儲電路具有集成度高、成本低、功耗低，但由于刷新，需要有較

36、復(fù)雜的外圍控制功耗低，但由于刷新，需要有較復(fù)雜的外圍控制電路，電路，所以只有在構(gòu)成大容量的存儲系統(tǒng)時（如所以只有在構(gòu)成大容量的存儲系統(tǒng)時（如PC）才有較高的性價比。）才有較高的性價比。單管動態(tài)存儲單元單管動態(tài)存儲單元 2.3.3 RAM2.3.3 RAM芯片介紹芯片介紹1.典型靜態(tài)典型靜態(tài) Intel 2128 Intel 2128 NMOS RAM NMOS RAM 2K8位，單一位，單一5V供電，供電，8位數(shù)據(jù)線位數(shù)據(jù)線D0D7，一，一個片選端，一個輸出允個片選端，一個輸出允許端，一個寫控制端，許端，一個寫控制端，11根地址線。根地址線。與與2716、2732兼容兼容。在片選為高電平（無效

37、）在片選為高電平（無效）時，時，功耗自動降低到工功耗自動降低到工作時的作時的1/4左右。左右。CEWEOED0-D7未選中未選中1 1任意任意任意任意高阻抗高阻抗輸出禁止輸出禁止0 01 11 1高阻抗高阻抗讀出讀出0 01 10 0數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出寫入寫入0 00 0任意任意數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入l 2.靜態(tài)存儲器靜態(tài)存儲器ISSIIS65C256CMOSStaticRAM32K8位，單一位，單一5V供電，供電，8位數(shù)據(jù)線位數(shù)據(jù)線D0D7，一個片選端，一個輸出允許端，一個寫控，一個片選端，一個輸出允許端，一個寫控制端，制端，15根地址線。根地址線。 IS65C256IS65C256引腳排列和功能結(jié)

38、構(gòu)示意圖引腳排列和功能結(jié)構(gòu)示意圖 3.Intel 21163.Intel 2116動態(tài)存儲器動態(tài)存儲器16K1位動態(tài)位動態(tài)RAM，16個引腳，個引腳，16K 16K 應(yīng)當(dāng)有應(yīng)當(dāng)有1414條地址信號線，但條地址信號線，但21162116引腳只有引腳只有7 7個地址個地址信號引線端信號引線端A0A0A6,A6,即即是列地址，又是行地址，是列地址，又是行地址，通過兩個控制信號列地通過兩個控制信號列地址選通信號址選通信號CAS和行地和行地址選通信號址選通信號RAS來區(qū)別。來區(qū)別。CECEWEWEOEOEI/OI/O0 0I/OI/O7 7未選中未選中1 1任意任意任意任意高阻抗高阻抗輸出禁止輸出禁止0

39、 01 11 1高阻抗高阻抗讀出讀出0 01 10 0數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出寫入寫入0 00 0任意任意數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入l Intel2116在工作時，在工作時，行選通行選通RASRAS信號先有效，輸入信號先有效，輸入行地址行地址A0A0A6A6，存入芯片內(nèi)部的行地址鎖存器，然存入芯片內(nèi)部的行地址鎖存器，然后列選通后列選通CASCAS有效，將隨之而來的有效，將隨之而來的A0A0A6A6為列地址為列地址A7A7A13A13存入列地址鎖存器。存入列地址鎖存器。l 2116只要只要RAS行信號有效時，該芯片開始工作，行信號有效時，該芯片開始工作，芯芯片三態(tài)數(shù)據(jù)輸出端只受片三態(tài)數(shù)據(jù)輸出端只受CAS控制?？刂?/p>

40、。l 讀操作：讀操作：當(dāng)當(dāng)RAS和和CAS都為低電平，都為低電平，WE保持高電平保持高電平時，所選中的存儲單元信息送到數(shù)據(jù)輸出總線。時，所選中的存儲單元信息送到數(shù)據(jù)輸出總線。l 寫操作：寫操作：當(dāng)當(dāng)RAS和和CAS都為低電平，都為低電平，WE而保持低電而保持低電平時，將數(shù)據(jù)線的信息寫入指定單元。平時，將數(shù)據(jù)線的信息寫入指定單元。RASRAS l 刷新操作：刷新操作：刷新是按行進行的，刷新是按行進行的，要在要在2ms的時間的時間里對里對A0A6的的128個地址個地址輪流刷新一遍。輪流刷新一遍。刷新操刷新操作只需使作只需使RAS為低電平，讀入行地址，為低電平，讀入行地址，而而CAS為為高電平（高電

41、平（不必讀列地址不必讀列地址），就可以對行地址所對），就可以對行地址所對應(yīng)的應(yīng)的128個存儲單元同時進行刷新。個存儲單元同時進行刷新。l 動態(tài)動態(tài)RAM的數(shù)據(jù)線一般只有一條，所以在實用中的數(shù)據(jù)線一般只有一條，所以在實用中廠家或商家通常是將廠家或商家通常是將8 8片動態(tài)片動態(tài)RAMRAM裝配在一個裝配在一個RAMRAM條條上出售上出售，以簡化系統(tǒng)的電路連接。，以簡化系統(tǒng)的電路連接。2.4 FLASH2.4 FLASH存儲器存儲器 l FlashFlash存儲器存儲器（Flash MemoryFlash Memory），又名閃速存儲器（簡稱閃存），是一種長壽命的非易失性（在斷電情況下仍能保持所存儲

42、的數(shù)據(jù)信息）的存儲器，數(shù)據(jù)刪除以固定的區(qū)塊為單位，區(qū)塊大小一般為256KB到20MB。 .1、FLASHFLASH類型及應(yīng)用類型及應(yīng)用l 從技術(shù)架構(gòu)來分，主要有從技術(shù)架構(gòu)來分，主要有NOR、NAND等幾大陣等幾大陣營。營。1NOR技術(shù)技術(shù)（1）NORl 基于基于NOR技術(shù)（也稱為技術(shù)（也稱為Linear技術(shù)）的閃速存儲技術(shù)）的閃速存儲器出現(xiàn)最早，目前仍是多數(shù)供應(yīng)商支持的技術(shù)架器出現(xiàn)最早，目前仍是多數(shù)供應(yīng)商支持的技術(shù)架構(gòu)，具有可靠性高、隨機讀取速度快的優(yōu)勢，構(gòu)，具有可靠性高、隨機讀取速度快的優(yōu)勢，廣廣泛用于泛用于PC的的BIOS固件、移動電話、硬盤驅(qū)動器固件、移動電話、硬盤驅(qū)動器

43、的控制存儲器等的控制存儲器等。 NOR NOR技術(shù)特點：技術(shù)特點：l 程序和數(shù)據(jù)可存放在同一芯片上，擁有獨立的數(shù)程序和數(shù)據(jù)可存放在同一芯片上，擁有獨立的數(shù)據(jù)總線和地址總線，據(jù)總線和地址總線，能快速隨機讀取；能快速隨機讀?。籰 可以單字節(jié)或單字編程，但不能單字節(jié)擦除，可以單字節(jié)或單字編程，但不能單字節(jié)擦除，必必須以塊為單位或?qū)φ瑘?zhí)行擦除操作，須以塊為單位或?qū)φ瑘?zhí)行擦除操作，編程之前編程之前需要對塊或整片進行需要對塊或整片進行預(yù)編程和擦除操作預(yù)編程和擦除操作。l 擦除和編程操作所花費的時間很長。擦除和編程操作所花費的時間很長。l Intel公司的公司的StrataFlash家族中的最新成員家族

44、中的最新成員28F128J3，達到，達到128Mb（位），（位），對于要求程序?qū)τ谝蟪绦蚝蛿?shù)據(jù)存儲在同一芯片中的應(yīng)用場合是一種較理和數(shù)據(jù)存儲在同一芯片中的應(yīng)用場合是一種較理想的選擇。想的選擇。（2）DINORl 具有快速隨機讀取的功能，具有快速隨機讀取的功能，按字節(jié)隨機編程的速按字節(jié)隨機編程的速度略低于度略低于NORNOR，而塊擦除速度快于，而塊擦除速度快于NORNOR。l DINOR技術(shù)在執(zhí)行擦除操作時無須對頁進行預(yù)編技術(shù)在執(zhí)行擦除操作時無須對頁進行預(yù)編程，程，且且編程操作所需電壓低于擦除操作所需電壓，編程操作所需電壓低于擦除操作所需電壓，這與這與NOR技術(shù)相反。技術(shù)相反。2NAND技術(shù)技

45、術(shù)（1）NAND技術(shù)特點有：技術(shù)特點有：l 以頁為單位進行讀和編程，以頁為單位進行讀和編程，1頁為頁為256B或或512B；以；以塊為單位進行擦除，塊為單位進行擦除，1塊可以為塊可以為4KB、8KB或或16KB。具有快編程和快擦除的功能，其塊擦除時間是具有快編程和快擦除的功能，其塊擦除時間是2ms；而而NOR技術(shù)的塊擦除時間達到幾百技術(shù)的塊擦除時間達到幾百ms。l 數(shù)據(jù)、地址采用同一總線，實現(xiàn)串行讀取。隨機讀數(shù)據(jù)、地址采用同一總線，實現(xiàn)串行讀取。隨機讀取速度慢且不能按字節(jié)隨機編程。取速度慢且不能按字節(jié)隨機編程。l 芯片尺寸小，引腳少，是位成本（芯片尺寸小，引腳少，是位成本（bitcost）最低

46、的）最低的固態(tài)存儲器。固態(tài)存儲器。l 芯片包含有失效塊，其數(shù)目最大可達到芯片包含有失效塊，其數(shù)目最大可達到335塊。塊。失失效塊不會影響有效塊的性能，效塊不會影響有效塊的性能，但設(shè)計者需要將失效但設(shè)計者需要將失效塊在地址映射表中屏蔽起來。塊在地址映射表中屏蔽起來。（2）UltraNANDl 與與NAND兼容，擁有比兼容，擁有比NAND技術(shù)更高等級的可技術(shù)更高等級的可靠性；靠性；可用來存儲代碼可用來存儲代碼，它沒有失效塊，它沒有失效塊，因此不因此不用系統(tǒng)級的查錯和校正功能，能更有效地利用存用系統(tǒng)級的查錯和校正功能，能更有效地利用存儲器容量。儲器容量。l 此外，此外，NDND技術(shù)，是目前在數(shù)據(jù)和文

47、檔存儲領(lǐng)域中技術(shù)，是目前在數(shù)據(jù)和文檔存儲領(lǐng)域中另一種占重要地位的閃速存儲技術(shù)。還有由另一種占重要地位的閃速存儲技術(shù)。還有由EEPROMEEPROM派生的閃速存儲器，具有很高的靈活性，派生的閃速存儲器，具有很高的靈活性，可以單字節(jié)讀寫（不需要擦除，可直接改寫數(shù)可以單字節(jié)讀寫（不需要擦除，可直接改寫數(shù)據(jù)），但存儲密度小，單位成本高。據(jù)），但存儲密度小，單位成本高。 NORNOR和和NAND FlashNAND Flash存儲器的使用區(qū)別 l NOR芯片內(nèi)可以執(zhí)行（芯片內(nèi)可以執(zhí)行（XIP，eXecuteInPlace），），這樣應(yīng)用程序可以直接在這樣應(yīng)用程序可以直接在Flash閃存內(nèi)運行，閃存內(nèi)運行

48、，不必不必再把代碼讀到系統(tǒng)再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中。中。NOR的傳輸效率也很的傳輸效率也很高，在高，在14MB的小容量時具有很高的成本效益，的小容量時具有很高的成本效益，但是很低的寫入和擦除速度大大影響了它的性能。但是很低的寫入和擦除速度大大影響了它的性能。實用中當(dāng)閃存只是用來存儲少量的代碼時，實用中當(dāng)閃存只是用來存儲少量的代碼時，NORNOR閃閃存更適合一些。存更適合一些。l NAND結(jié)構(gòu)能提供極高的單元密度，可以達到高存結(jié)構(gòu)能提供極高的單元密度，可以達到高存儲密度，并且寫入和擦除的速度也很快。應(yīng)用儲密度，并且寫入和擦除的速度也很快。應(yīng)用NAND的困難在于的困難在于Flash的管理和需要特殊

49、的系統(tǒng)的管理和需要特殊的系統(tǒng)接口。所以接口。所以實用中實用中NANDNAND則是高數(shù)據(jù)存儲密度的理想則是高數(shù)據(jù)存儲密度的理想解決方案解決方案。2.4.3 閃存AT29LV040A芯片介紹Atmel公司的公司的NOR閃存閃存AT29LV040A可與各種單片機連接?？膳c各種單片機連接。1AT29LV040A的主要性能的主要性能l l速讀取時間：速讀取時間：150ns；l l單一電壓下在線編程（編程前自動擦除）電壓：單一電壓下在線編程（編程前自動擦除）電壓：3.3V0.3V；l l存儲容量：存儲容量：4Mbit（512KB8）；）；l l以以256字節(jié)為一頁的頁寫入操作，片內(nèi)帶字節(jié)為一頁的頁寫入操作

50、，片內(nèi)帶256字節(jié)的地址字節(jié)的地址數(shù)據(jù)鎖存；數(shù)據(jù)鎖存；l l單頁寫入時間單頁寫入時間20ms，芯片擦除時間，芯片擦除時間20ms；l l低功耗低功耗:讀寫電流讀寫電流15mA，維持電流，維持電流40nA；l lCMOS工藝，工藝，10000次擦除寫入壽命，數(shù)據(jù)可保存次擦除寫入壽命，數(shù)據(jù)可保存10年；年；l l輸入輸入/輸出與輸出與TTL、CMOS電平兼容；電平兼容；l l溫度范圍：商用為溫度范圍：商用為070，工業(yè)用為，工業(yè)用為-4085。2AT29LV040A的引腳圖的引腳圖和引腳和引腳l A0A18：地址線；：地址線；l CE：片選線；：片選線；l OE：輸出允許：輸出允許(讀讀)信號信號

51、線；線；l WE：寫允許信號線；：寫允許信號線；l I/O0I/O7：三態(tài)雙向數(shù)：三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線。據(jù)線。3AT29LV040A的讀操作的讀操作l AT29LV040A的讀操作與靜態(tài)的讀操作與靜態(tài)RAM完全類似。當(dāng)時，被選完全類似。當(dāng)時，被選中的地址單元的內(nèi)容讀出到外中的地址單元的內(nèi)容讀出到外部總線上；當(dāng)或處于高電平時，部總線上；當(dāng)或處于高電平時，輸出線處于高阻態(tài)。輸出線處于高阻態(tài)。4數(shù)據(jù)寫入及編程操作數(shù)據(jù)寫入及編程操作 AT29LV040AAT29LV040A編程流程圖編程流程圖2.5 2.5 微機存儲器的組成與擴展微機存儲器的組成與擴展 CPU和存儲器之間的連接，是地址總線、數(shù)據(jù)總和存儲器之

52、間的連接，是地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線的連接。要考慮的問題主要有線、控制總線的連接。要考慮的問題主要有:l (1)CPU總線的負(fù)載能力。總線的負(fù)載能力。l (2)CPU和存儲器的存取速度之間的配合。和存儲器的存取速度之間的配合。l (3)存儲器的地址分配和片選。存儲器的地址分配和片選。l (4)控制信號的連接。控制信號的連接。2.5.1 2.5.1 存儲器芯片的選擇存儲器芯片的選擇 主要是主要是存儲器的類型、芯片的容量、芯片的讀寫存儲器的類型、芯片的容量、芯片的讀寫速度的考慮速度的考慮。類型類型：適合工作需要適合工作需要容量容量：滿足系統(tǒng)的實際需要，同時適當(dāng)考慮系統(tǒng)：滿足系統(tǒng)的實際需要，同時

53、適當(dāng)考慮系統(tǒng)的后續(xù)擴充需要。的后續(xù)擴充需要。讀寫速度讀寫速度：滿足：滿足CPU的讀寫速度要求的讀寫速度要求。 1類型l 選選ROM還是選還是選RAM，選靜態(tài)，選靜態(tài)RAM還是選動態(tài)還是選動態(tài)RAM等。等。l 如果存儲器是用來存放已調(diào)試好的程序或固定常數(shù)，如果存儲器是用來存放已調(diào)試好的程序或固定常數(shù)，則應(yīng)選用則應(yīng)選用ROM，在樣機研制或小批量生產(chǎn)時可選用，在樣機研制或小批量生產(chǎn)時可選用EPROM，大批量生產(chǎn)時可采用掩模，大批量生產(chǎn)時可采用掩模ROM。l 如果用來存放經(jīng)常變化的數(shù)據(jù)則選如果用來存放經(jīng)常變化的數(shù)據(jù)則選RAM，若系統(tǒng)較，若系統(tǒng)較小，存儲容量不大，常選用靜態(tài)小，存儲容量不大，常選用靜態(tài)R

54、AM，如單片機應(yīng)，如單片機應(yīng)用系統(tǒng)；若系統(tǒng)存儲容量較大，可選用動態(tài)用系統(tǒng)；若系統(tǒng)存儲容量較大，可選用動態(tài)RAM，如如PC。l Flash既可以作為程序存儲器，也可以作為數(shù)據(jù)存儲既可以作為程序存儲器，也可以作為數(shù)據(jù)存儲器。作為程序存儲器時具有在線擦除和改寫功能，器。作為程序存儲器時具有在線擦除和改寫功能，也可以作為數(shù)據(jù)存儲器，存入的數(shù)據(jù)不會因為斷電也可以作為數(shù)據(jù)存儲器，存入的數(shù)據(jù)不會因為斷電而消失。而消失。但但FlashFlash存儲器的改寫速度比存儲器的改寫速度比RAMRAM的寫入速的寫入速度要慢得多。度要慢得多。 2容量容量l 存儲容量的大小要根據(jù)系統(tǒng)的實際需要來定，存儲容量的大小要根據(jù)系統(tǒng)

55、的實際需要來定，同時適當(dāng)考慮系統(tǒng)的后續(xù)擴充需要。同時適當(dāng)考慮系統(tǒng)的后續(xù)擴充需要。3工作速度工作速度l 存儲器的存取時間存儲器的存取時間tm:它是指從收到有效的地址它是指從收到有效的地址信號到讀出的數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)線上穩(wěn)定為止的這信號到讀出的數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)線上穩(wěn)定為止的這一段時間。一段時間。l 計算機對存儲器的訪問時間計算機對存儲器的訪問時間tc:指從指從CPU送出有送出有效地址到效地址到CPU采樣數(shù)據(jù)總線的這段時間。采樣數(shù)據(jù)總線的這段時間。l 要實現(xiàn)有效訪問，必須有要實現(xiàn)有效訪問，必須有l(wèi) tm tc2.5.2 2.5.2 存儲器的擴展存儲器的擴展l 1存儲位數(shù)的擴展存儲位數(shù)的擴展當(dāng)存儲器位數(shù)不滿足

56、要求時，需要進行存儲器位當(dāng)存儲器位數(shù)不滿足要求時，需要進行存儲器位數(shù)的擴展數(shù)的擴展例：要構(gòu)成例：要構(gòu)成2K16位只讀存儲器，可以采用位只讀存儲器，可以采用2片片2K8位的存儲器構(gòu)成。位的存儲器構(gòu)成。存儲器位數(shù)的擴展存儲器位數(shù)的擴展 lllll 2.2.存儲單元的擴展存儲單元的擴展 片選有兩種方法：片選有兩種方法：“線選法線選法”和和“譯碼法譯碼法”，而譯碼法又可以分為而譯碼法又可以分為“全譯碼全譯碼”和和“部分譯碼部分譯碼”。l (1)線選法線選法用低位地址線來完成對每片內(nèi)的存儲單元的用低位地址線來完成對每片內(nèi)的存儲單元的尋址，然后用余下的高位地址線直接接到芯片的尋址，然后用余下的高位地址線直

57、接接到芯片的CSCS端實現(xiàn)芯片的選擇。端實現(xiàn)芯片的選擇。l 例如：對于例如：對于2K8位芯片需位芯片需11條地址線，故用條地址線，故用A10A0。然后用余下的高位地址。然后用余下的高位地址A15A11來來區(qū)別各個芯片，可以區(qū)別區(qū)別各個芯片，可以區(qū)別5個這樣的芯片。圖中個這樣的芯片。圖中只接了只接了4片，構(gòu)成片，構(gòu)成8K8位存儲器芯片組，用位存儲器芯片組，用A14A11作線選，設(shè)片選作線選，設(shè)片選CS高電平有效。高電平有效。 存儲器線選法的擴展存儲器線選法的擴展 芯片芯片A15A15A14A14A13A13A12A12A11A11A10A10A0A0地址范圍地址范圍#1#10 00 00 00

58、01 10 00 00800H0800H0FFFH0FFFH0 00 00 00 01 11 11 1#2#20 00 00 01 10 00 00 01000H1000H17FFH17FFH0 00 00 01 10 01 11 1#3#30 00 01 10 00 00 00 02000H2000H27FFH27FFH0 00 01 10 00 01 11 1#4#40 01 10 00 00 00 00 04000H4000H47FFH47FFH0100011l 可見，可見，線選法接線簡單線選法接線簡單，但是：，但是：l l l各芯片的地址是不連續(xù)的各芯片的地址是不連續(xù)的，因為片選用的高

59、位地，因為片選用的高位地址不能出現(xiàn)多位為址不能出現(xiàn)多位為1，造成地址不連續(xù)；，造成地址不連續(xù)；l l l存在大量的地址空間浪費存在大量的地址空間浪費，因為高位片選用的地，因為高位片選用的地址組合有很多是不允許出現(xiàn)的，任一時刻只能一位址組合有很多是不允許出現(xiàn)的，任一時刻只能一位高位片選用的地址有效。高位片選用的地址有效。l 所以這種連接方法所以這種連接方法只適合于較小的存儲器系統(tǒng)只適合于較小的存儲器系統(tǒng)。l (2)全譯碼全譯碼用用低位地址線實現(xiàn)各芯片內(nèi)的存儲單元尋址低位地址線實現(xiàn)各芯片內(nèi)的存儲單元尋址，而，而所余的全部高位地址線經(jīng)過譯碼器譯碼以后作為所余的全部高位地址線經(jīng)過譯碼器譯碼以后作為各芯

60、片的片選信號各芯片的片選信號，這種選片方式稱為，這種選片方式稱為全譯碼全譯碼。l 例如，由例如，由4片片2K8位芯片，構(gòu)成位芯片，構(gòu)成8K8的存儲器，的存儲器，片內(nèi)單元尋址用片內(nèi)單元尋址用A10A0，將其余的，將其余的5條高位地條高位地址線址線A15A11輸入到一個輸入到一個5/32地址譯碼器（類似地址譯碼器（類似3/8譯碼器），其輸出用做片選。譯碼器），其輸出用做片選。全譯碼構(gòu)成的全譯碼構(gòu)成的8K8K8 8位存儲器位存儲器芯片芯片A15A14A13A12A11A10A0地址范圍地址范圍#11110000E000HE7FFH1110011#21110100E800HEFFFH1110111#3