第3章 存儲(chǔ)器(微機(jī)原理)_第1頁(yè)
第3章 存儲(chǔ)器(微機(jī)原理)_第2頁(yè)
第3章 存儲(chǔ)器(微機(jī)原理)_第3頁(yè)
第3章 存儲(chǔ)器(微機(jī)原理)_第4頁(yè)
第3章 存儲(chǔ)器(微機(jī)原理)_第5頁(yè)
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第三章半導(dǎo)體存儲(chǔ)器3.1概述3.2靜態(tài)存儲(chǔ)器SRAM3.3動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM3.4只讀存儲(chǔ)器ROM3.5存儲(chǔ)器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1概述

通過前面章節(jié)的討論,我們對(duì)存儲(chǔ)器的功能已經(jīng)有了初步的了解。有了存儲(chǔ)器,計(jì)算機(jī)才具有記憶功能,從而實(shí)現(xiàn)程序存儲(chǔ),使計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)高速地進(jìn)行各種復(fù)雜的運(yùn)算。存儲(chǔ)器系統(tǒng)是微機(jī)系統(tǒng)中重要的分系統(tǒng)。內(nèi)存儲(chǔ)器用來(lái)存放當(dāng)前運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù),一般由一定容量的速度較高的存儲(chǔ)器組成,CPU可直接用指令對(duì)內(nèi)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀/寫操作。在微機(jī)中,內(nèi)存儲(chǔ)器是由半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片組成。內(nèi)存儲(chǔ)器也稱為主存儲(chǔ)器,或簡(jiǎn)稱為存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器系統(tǒng)由內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器兩部分組成。

外存儲(chǔ)器是CPU通過I/O接口電路才能訪問的存儲(chǔ)器,其特點(diǎn)是存儲(chǔ)容量大、速度較低,又稱海量存儲(chǔ)器或二級(jí)存儲(chǔ)器。外存儲(chǔ)器用來(lái)存放當(dāng)前暫時(shí)不用的程序和數(shù)據(jù)。CPU不能直接用指令對(duì)外存儲(chǔ)器進(jìn)行讀/寫操作,如要執(zhí)行外存儲(chǔ)器存放的程序,必須先將該程序由外存儲(chǔ)器調(diào)入內(nèi)存儲(chǔ)器。在微機(jī)中常用硬磁盤、軟磁盤和磁帶作為外存儲(chǔ)器。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器按存取方式不同,分為讀寫存儲(chǔ)器RAM(RandomAccessMemory)和只讀存儲(chǔ)器ROM(ReadOnlyMemory)。讀寫存儲(chǔ)器指機(jī)器運(yùn)行期間可讀、可寫的存儲(chǔ)器。目前微機(jī)中作為內(nèi)存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,其主要特點(diǎn)是采用大規(guī)模集成電路技術(shù)構(gòu)成單個(gè)芯片形式或者大容量的條形動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器(SIMMDRAM)形式,因而使用方便,價(jià)格較低。

只讀存儲(chǔ)器指機(jī)器運(yùn)行期間只能讀出信息,而不能寫入信息的存儲(chǔ)器。RAM是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的意思,“隨機(jī)存取”含意是指對(duì)存儲(chǔ)器任何一個(gè)單元中信息的存取時(shí)間與其所在位置無(wú)關(guān)。它是相對(duì)于“順序存取”而言的。對(duì)順序存取(或串行存?。┑拇鎯?chǔ)器(如磁帶),必須按順序訪問各單元,即信息的存取時(shí)間與其所在位置有關(guān)。對(duì)內(nèi)存儲(chǔ)器而言,隨機(jī)存取存儲(chǔ)器和讀寫存儲(chǔ)器是一回事,讀寫存儲(chǔ)器的英文縮寫應(yīng)為RWM(ReadWriteMomery)。由于拼讀困難,都稱作RAM。讀寫存儲(chǔ)器按信息存儲(chǔ)方式可分為靜態(tài)RAM(StaticRAM,簡(jiǎn)稱SRAM)和動(dòng)態(tài)RAM(DynamicRAM,簡(jiǎn)稱DRAM)。只讀存儲(chǔ)器有3種類型:

掩模式ROM(簡(jiǎn)稱ROM)、可編程只讀存儲(chǔ)器PROM(ProgrammaleROM)和可擦可編程只讀存儲(chǔ)器EPROM(ErasableProgrammableROM)。只讀存儲(chǔ)器電路比RAM簡(jiǎn)單,故集成度高,成本也低。其最大優(yōu)點(diǎn)是所存信息能長(zhǎng)期保存,當(dāng)電源斷電時(shí),ROM中的信息不會(huì)消失,通電后立即可以使用,是非易失性的。因此,通常用ROM存放引導(dǎo)裝入程序,系統(tǒng)每次加電立即進(jìn)入ROM區(qū)的程序,在執(zhí)行引導(dǎo)裝入程序時(shí)把存在磁盤或其它外存儲(chǔ)器上的程序和數(shù)據(jù)裝入內(nèi)存并啟動(dòng)其它程序運(yùn)行。ROM還可以存放一些不需改變的其它程序和數(shù)據(jù)。在微型計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中,既有RAM模塊,又有ROM模塊。

半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的制造工藝多種多樣。根據(jù)工藝不同,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器又分為雙極型TTL邏輯、發(fā)射極耦合(ECL)邏輯、NMOS、CMOS、HMOS等幾種存儲(chǔ)電路形式。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器技術(shù)性能指標(biāo)主要有以下幾項(xiàng):1)存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量是存儲(chǔ)器的一個(gè)重要指標(biāo)。存儲(chǔ)容量是指存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)的二進(jìn)制信息量,它一般是以能存儲(chǔ)的字?jǐn)?shù)乘以字長(zhǎng)表示的。即存儲(chǔ)容量=字?jǐn)?shù)×字長(zhǎng),如一個(gè)存儲(chǔ)器能存4096個(gè)字,字長(zhǎng)16位,則存儲(chǔ)容量可用4096×16表示。微型計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)器幾乎都是以字節(jié)(8位)進(jìn)行編址的,也就是說總認(rèn)為一個(gè)字節(jié)是“基本”的字長(zhǎng),所以常常只用可能存儲(chǔ)的字節(jié)數(shù)來(lái)表示存儲(chǔ)容量。

存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的字節(jié)數(shù)常常很大,如16384、32768、65536,為了表示方便,常常以1024為1K,以KB為存儲(chǔ)容量的單位,這樣上述3個(gè)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量可分別表示為16KB、32KB和64KB。2)最大存取時(shí)間存儲(chǔ)器的存取時(shí)間定義為存儲(chǔ)器從接收到尋找存儲(chǔ)單元的地址碼開始,到它取出或存入數(shù)據(jù)為止所需的時(shí)間。通常手冊(cè)上給出這個(gè)參數(shù)的上限值,稱為最大存取時(shí)間。顯然,它是說明存儲(chǔ)器工作速度的指標(biāo)。最大存取時(shí)間愈短,計(jì)算機(jī)的工作速度就愈快。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的最大存取時(shí)間為十幾ns到幾百ns。顯然,存儲(chǔ)容量是反映存儲(chǔ)器存儲(chǔ)能力的指標(biāo)。

3)可靠性可靠性是指存儲(chǔ)器對(duì)電磁場(chǎng)及溫度等變化的抗干擾性,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器由于采用大規(guī)模集成電路結(jié)構(gòu),可靠性高,平均無(wú)故障時(shí)間為幾千小時(shí)以上。4)其它指標(biāo)體積小、重量輕、價(jià)格便宜、使用靈活是微型計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn),所以存儲(chǔ)器的體積大小、功耗、工作溫度范圍、成本高低等也成為人們關(guān)心的指標(biāo)。上述指標(biāo),有些是互相矛盾的。這就需要在設(shè)計(jì)和選用存儲(chǔ)器時(shí),根據(jù)實(shí)際需要,盡可能滿足主要要求且兼顧其它。存儲(chǔ)器的分級(jí)體系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的二級(jí)結(jié)構(gòu):主存+輔存一般為半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,也稱為短期存儲(chǔ)器;解決讀寫速度問題;包括磁盤(中期存儲(chǔ)器)、磁帶、光盤(長(zhǎng)期存儲(chǔ))等;解決存儲(chǔ)容量問題;微機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)器采用分級(jí)體系結(jié)構(gòu)的根本目的是為了協(xié)調(diào)速度、容量、成本三者之間的矛盾。四級(jí)結(jié)構(gòu)寄存器+Cache+主存+輔存CPU內(nèi)部高速電子線路(如觸發(fā)器)一級(jí):在CPU內(nèi)部二級(jí):在CPU外部一般為靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SRAM。一般用動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器DRAM存放臨時(shí)數(shù)據(jù),而用閃速存儲(chǔ)器FLASH存放固化的程序和數(shù)據(jù)(即固件fireware)磁盤、磁帶、光盤等其中:cache-主存結(jié)構(gòu)解決高速度與低成本的矛盾;主存-輔存結(jié)構(gòu)利用虛擬存儲(chǔ)器解決大容量與低成本的矛盾;只有主存(內(nèi)存)占用CPU的地址空間PC/XT機(jī)系統(tǒng)內(nèi)存空間的劃分640KB常規(guī)內(nèi)存128KB保留RAM256KBROM存儲(chǔ)器分類按存儲(chǔ)介質(zhì),可分為半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁介質(zhì)存儲(chǔ)器和光存儲(chǔ)器按照存儲(chǔ)器與CPU的耦合程度,可分為內(nèi)存和外存按存儲(chǔ)器的讀寫功能,分為讀寫存儲(chǔ)器(RWM:Read/WriteMemory)和只讀存儲(chǔ)器(ROM:ReadOnlyMemory)按掉電后存儲(chǔ)的信息可否永久保持,分為易失性(揮發(fā)性)存儲(chǔ)器和非易失性(不揮發(fā))存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器分類按照數(shù)據(jù)存取的隨機(jī)性,分為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、順序存取存儲(chǔ)器(如磁帶存儲(chǔ)器)和直接存取存儲(chǔ)器(如磁盤)按照訪問的串行/并行存取特性,分為并行存取存儲(chǔ)器和串行存取存儲(chǔ)器按照半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的信息存儲(chǔ)方法,分為靜態(tài)存儲(chǔ)器和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器按存儲(chǔ)器的功能,分為系統(tǒng)存儲(chǔ)器、顯示存儲(chǔ)器、控制存儲(chǔ)器一般把易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器統(tǒng)稱為RAM,把非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器都稱為ROM存儲(chǔ)器的分類及選用按存儲(chǔ)介質(zhì)分類半導(dǎo)體存儲(chǔ)器磁介質(zhì)存儲(chǔ)器光存儲(chǔ)器Multi-SRAMNV-SRAMFIFOCache雙極型:存取速度快,但集成度低,一般用于大 型計(jì)算機(jī)或高速微機(jī)中;MOS型掩膜ROM一次性可編程PROM紫外線可擦除EPROM電可擦除E2PROM可編程只讀存儲(chǔ)器FLASH讀寫存儲(chǔ)器RAM只讀存儲(chǔ)器ROM(按讀寫功能分類)(按器件原理分類)靜態(tài)SRAM動(dòng)態(tài)DRAM:集成度高但存取速度較低

一般用于需要較大容量的場(chǎng)合。速度較快,集成度較低,一般用于對(duì)速度要求高、而容量不大的場(chǎng)合。(按存儲(chǔ)原理分類)§3.2.1靜態(tài)RAM的六管基本存儲(chǔ)單元集成度低,但速度快,價(jià)格高,常用做Cache。T1和T2組成一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,用于保存數(shù)據(jù)。T3和T4為負(fù)載管。如A點(diǎn)為數(shù)據(jù)D,則B點(diǎn)為數(shù)據(jù)D。T1T2ABT3T4+5VT5T6行選擇線有效(高電平)時(shí),A、B處的數(shù)據(jù)信息通過門控管T5和T6送至C、D點(diǎn)。行選擇線CD列選擇線T7T8I/OI/O列選擇線有效(高電平)時(shí),C、D處的數(shù)據(jù)信息通過門控管T7和T8送至芯片的數(shù)據(jù)引腳I/O。

靜態(tài)讀寫存貯器(SRAM)使用十分方便,在微型計(jì)算機(jī)領(lǐng)域獲得了極其廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)以一塊典型的SRAM芯片為例說明其外部特性及工作過程。

SRAM6264引線圖

(1)8K×8bit的CMOSRAM芯片

①引線功能。6264(6164)有28條引出線,它們包括:

A0~A12為13條地址信號(hào)線。

D0~D7為8條雙向數(shù)據(jù)線。

,CS2為兩條選片信號(hào)的引線。為輸出允許信號(hào)。是寫允許信號(hào)。

NC為沒有使用的空腳。芯片上還有+5V電壓和接地線。

②6264(6164)的工作過程。

6264真值表

SRAM6116引線圖

(2)2K×8bit的CMOSRAM芯片

§3.2.2存儲(chǔ)器訪問周期的時(shí)序在選擇存儲(chǔ)器器件時(shí),須考慮的最重要的參數(shù)是存取時(shí)間。從地址輸入穩(wěn)定到數(shù)據(jù)輸出的最大時(shí)延大于從芯片片選有效到數(shù)據(jù)輸出的時(shí)延。所以前一個(gè)時(shí)延參數(shù)稱為存取時(shí)間。常用的MOSRAM的存取時(shí)間一般在15~500ns之間。由于存儲(chǔ)器芯片內(nèi)部有支持電路,所以它們之間的連接是很方便的。但是存儲(chǔ)器芯片對(duì)輸入信號(hào)的時(shí)序要求卻是很嚴(yán)格的,而且各種存儲(chǔ)器芯片的時(shí)序要求也不相同。為確保正常工作,存儲(chǔ)器板上的控制邏輯提供的地址輸入和控制信號(hào)必須滿足該器件制造廠家所規(guī)定的時(shí)序參數(shù)。存儲(chǔ)器的讀操作與寫操作時(shí)序是不同的。圖(a)是存儲(chǔ)器讀周期的時(shí)序。在讀周期開始處的A點(diǎn),加上地址信號(hào)并保持穩(wěn)定,直到讀周期結(jié)束。為了減小存取時(shí)間,在B點(diǎn)前應(yīng)提供CS信號(hào)。在C點(diǎn)后數(shù)據(jù)輸出變?yōu)橛行?,并一直保持到地址和芯片片選信號(hào)變化為止。寫允許信號(hào)WE在讀周期時(shí)序圖中未給出,它在整個(gè)讀周期中應(yīng)保持為高電平。

SRAM6264數(shù)據(jù)讀出波形

對(duì)于讀操作而言,輸出數(shù)據(jù)有效后不能立即改變地址輸入信號(hào)而開始另一次讀操作。這是因?yàn)樵谙乱淮未鎯?chǔ)器操作之前,器件需要一定的時(shí)間來(lái)完成內(nèi)部操作,這段時(shí)間叫作讀恢復(fù)時(shí)間。存取時(shí)間和讀恢復(fù)時(shí)間之和叫作存儲(chǔ)器讀周期時(shí)間。從一次讀操作的開頭到下一個(gè)存儲(chǔ)器周期開始之間的時(shí)間不應(yīng)小于存儲(chǔ)器讀周期時(shí)間。

數(shù)據(jù)輸入的時(shí)序要求不太嚴(yán)格,只要在整個(gè)寫周期中保持穩(wěn)定即可。但對(duì)于寫脈沖卻有兩個(gè)嚴(yán)格的時(shí)序要求:地址建立時(shí)間和寫脈沖寬度。地址建立時(shí)間就是地址狀態(tài)達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間,在經(jīng)過這段時(shí)間之后才能加入寫脈沖。圖(b)中,地址建立時(shí)間是A點(diǎn)和B點(diǎn)之間的那段時(shí)間。寫脈沖寬度定義為寫脈沖必須保持有效(低電平)狀態(tài)的那段時(shí)間。寫周期時(shí)間是A點(diǎn)和D點(diǎn)之間的那段時(shí)間,是地址穩(wěn)定時(shí)間、脈沖寬度及寫恢復(fù)時(shí)間之和。有些存儲(chǔ)器器件的讀寫恢復(fù)時(shí)間可以為零。

這里要注意,上述存取時(shí)間和讀寫周期時(shí)間是存儲(chǔ)器器件本身的最小時(shí)序要求。由于I/O控制邏輯、系統(tǒng)總線邏輯和存儲(chǔ)器接口邏輯均會(huì)造成延時(shí),所以從整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)考慮存取時(shí)間和讀、寫周期時(shí)間還要長(zhǎng)。

與上面介紹的靜態(tài)RAM相似,動(dòng)態(tài)RAM存儲(chǔ)器器件內(nèi)的基本存儲(chǔ)電路也是按行和列組成矩陣的,基本區(qū)別在于存儲(chǔ)電路不同。與靜態(tài)RAM中信息的存儲(chǔ)方式不同,動(dòng)態(tài)RAM是利用MOS管柵源間的極間電容來(lái)存儲(chǔ)信息的。當(dāng)電容充有電荷時(shí),稱存儲(chǔ)的信息為1;電容上沒有電荷時(shí),稱存儲(chǔ)的信息為0。由于電容上存儲(chǔ)的電荷不能長(zhǎng)時(shí)間保存,總會(huì)泄漏,因此必須定時(shí)地給電容補(bǔ)充電荷,這稱為“刷新”或“再生”。3.3動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DRAM1.動(dòng)態(tài)RAM基本存儲(chǔ)電路常用的動(dòng)態(tài)基本存儲(chǔ)電路有4管型和單管型兩種,其中單管型由于集成度高而愈來(lái)愈被廣泛采用。我們這里以單管基本存儲(chǔ)電路為例說明。動(dòng)態(tài)RAM的單管基本存儲(chǔ)單元集成度高,但速度較慢,價(jià)格低,一般用作主存。行選擇線T1B存儲(chǔ)電容CA列選擇線T2I/O電容上存有電荷時(shí),表示存儲(chǔ)數(shù)據(jù)A為邏輯1;行選擇線有效時(shí),數(shù)據(jù)通過T1送至B處;列選擇線有效時(shí),數(shù)據(jù)通過T2送至芯片的數(shù)據(jù)引腳I/O;為防止存儲(chǔ)電容C放電導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失,必須定時(shí)進(jìn)行刷新;動(dòng)態(tài)刷新時(shí)行選擇線有效,而列選擇線無(wú)效。(刷新是逐行進(jìn)行的。)刷新放大器

動(dòng)態(tài)讀寫存貯器(DRAM),以其速度快、集成度高、功耗小、價(jià)格低在微型計(jì)算機(jī)中得到極其廣泛地使用。(1)動(dòng)態(tài)存貯器芯片2164A的引線

A0~A7為地址輸入端。

DIN和DOUT

是芯片上的數(shù)據(jù)線。

RAS為行地址鎖存信號(hào)。

CAS為列地址鎖存信號(hào)。

WE為寫允許信號(hào)。

DRAM2164引線圖

64K×1bit的HMOSDRAM芯片(2)DRAM的工作過程①讀出數(shù)據(jù)。②寫入數(shù)據(jù)。③刷新。

Intel2164為64K×1動(dòng)態(tài)RAM,采用HMOS工藝,單管動(dòng)態(tài)基本存儲(chǔ)電路,單一的+5V電源,最大的工作/維持功耗為150/110mW,所有的輸入、輸出引腳都與TTL電路兼容,2164共有16個(gè)引腳。它的地址碼的輸入和控制方式不同于前面討論的靜態(tài)RAM。2164是64K×1

的芯片,要有16位地址碼對(duì)其控制,所以芯片本應(yīng)有16個(gè)引腳作為地址線,但實(shí)際上只有8個(gè)引腳用作地址引線。為了實(shí)現(xiàn)16位地址控制,采用分時(shí)技術(shù)將16位地址碼分兩次從8條地址引線上送入芯片內(nèi)部,而在片內(nèi)設(shè)置兩個(gè)8位鎖存器,分別稱為行鎖存器和列鎖存器。16位地址碼也分成行地址(低8位地址)和列地址(高8位地址),在兩次輸入后分別寄存在行鎖存器內(nèi)和列鎖存器內(nèi)。基本存儲(chǔ)電路也按行和列排成256×256的存儲(chǔ)矩陣。

地址選擇操作是這樣的:由行地址選通信號(hào)把先出現(xiàn)的8位地址送到行地址鎖存器,由隨后出現(xiàn)的列地址選通信號(hào)把后出現(xiàn)的8位地址送到列地址鎖存器。行譯碼器和列譯碼器把存于行鎖存器和列鎖存器的地址碼分別譯碼,形成256條行選擇線和256條列選擇線,對(duì)256×256存儲(chǔ)矩陣進(jìn)行選址。讀寫操作時(shí):當(dāng)全部地址碼輸入后,256行中必有一行被選中,這一行中的256個(gè)基本存儲(chǔ)電路的信息都被選通到各自的讀出放大器,在那里每個(gè)基本存儲(chǔ)電路存儲(chǔ)的邏輯電平都被鑒別、放大和刷新。列譯碼器的作用是選通256個(gè)讀出放大器中的一個(gè),從而唯一地確定欲讀/寫的基本存儲(chǔ)電路。并將被選中的基本存儲(chǔ)電路通過讀出放大器、I/O控制門與輸入數(shù)據(jù)鎖存器或輸出數(shù)據(jù)鎖存器及緩沖器相連,以便完成對(duì)該基本存儲(chǔ)電路的讀/寫操作。

DRAM2164的讀出過程

DRAM2164的寫入過程

讀出與寫入操作是由寫允許信號(hào)WE控制的,WE當(dāng)為高電平時(shí),進(jìn)行讀操作,數(shù)據(jù)從引腳DOUT輸出;當(dāng)WE為低電平時(shí),進(jìn)行寫操作,數(shù)據(jù)從DIN

引腳輸入并鎖存于輸入鎖存器中,再寫入選定的基本存儲(chǔ)電路。三態(tài)數(shù)據(jù)輸出端受信號(hào)控制而與信號(hào)無(wú)關(guān)。對(duì)2164DRAM的刷新方法是對(duì)256行逐行進(jìn)行選擇,同時(shí)行選通信號(hào)加低電平,但列選通信號(hào)為高電平。這樣,雖然對(duì)基本存儲(chǔ)電路進(jìn)行了讀操作,把一行中256個(gè)基本存儲(chǔ)電路存儲(chǔ)的信息被選通到各自的讀出放大器進(jìn)行放大鎖存,但不進(jìn)行列選擇,沒有真正的輸出,而是把鎖存的信息再寫回原來(lái)的基本存儲(chǔ)電路,實(shí)現(xiàn)刷新。

ROM的特點(diǎn)是其內(nèi)容一旦設(shè)定就不能改變,至少不借助于特別的設(shè)備是不能改變的。由于它的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單(不需寫入電路),所以位密度高。ROM是非易失性存儲(chǔ)器,而且十分可靠。因此大部分存儲(chǔ)器系統(tǒng)既含有RAM模塊,又含有ROM模塊。一般在ROM中存放諸如引導(dǎo)裝入程序和不變的數(shù)據(jù)表之類的信息。有時(shí)用ROM存入常駐監(jiān)控程序和操作系統(tǒng)的其它適當(dāng)部分(這樣可省去引導(dǎo)裝入程序),甚至可存放永久性的語(yǔ)言解釋程序。

ROM中內(nèi)容的建立過程有時(shí)稱為編程,但與后幾章中產(chǎn)生指令序列的過程不是一回事。按內(nèi)容的設(shè)定方式,ROM基本上分為3種類型。3.4只讀存儲(chǔ)器ROM

第1類ROM,其中的內(nèi)容是在廠家制造時(shí)采用掩模操作或稱掩模編程而建立的,用戶無(wú)法改變這種ROM器件中的內(nèi)容,這類ROM稱為掩模ROM,簡(jiǎn)稱ROM。第2類ROM中的內(nèi)容是由用戶根據(jù)需要借助于專門的設(shè)備來(lái)建立的,這類ROM稱為可編程只讀存儲(chǔ)器(PROM)。如同掩模編程的ROM一樣,PROM一旦編程后,其中的內(nèi)容就再也不能改變了。第3類ROM不僅可由用戶編程,而且還可以用特殊的設(shè)備擦除其中的內(nèi)容并重復(fù)編程多次,它們被稱為可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)。根據(jù)擦去信息的方式不同,EPROM分為紫外線擦除EPROM(簡(jiǎn)稱EPROM)和電擦除的EPROM(ElectricallyEPROM)兩種,后者簡(jiǎn)稱EEPROM(即E2PROM)。EEPROM用電信號(hào)擦除信息的時(shí)間為若干毫秒,比紫外線擦除信息的時(shí)間短得多。EEPROM的主要優(yōu)點(diǎn)是可按字節(jié)進(jìn)行擦除和重新編程。本節(jié)介紹掩模ROM、PROM和EPROM的基本原理。

3.4.1掩模只讀存儲(chǔ)器ROM

掩模只讀存儲(chǔ)器的基本組成原理可用下圖給出的4×4

MOSROM來(lái)說明。地址輸入端A0和A1經(jīng)譯碼后輸出4條行選擇線,我們稱為字線。每條字線選中一個(gè)字,而每個(gè)字的4位由列線輸出,列線稱為位線。這種結(jié)構(gòu)稱為字位結(jié)構(gòu),即行線決定字,列線決定位。在字線(W0~W3)和位線(B0~B3)之間根據(jù)字的內(nèi)容需要跨接MOS管,如該位的信息為0,則跨接MOS管;如該位的信息為1,則不跨接MOS管。這樣,就構(gòu)成了一個(gè)簡(jiǎn)單的ROM。在進(jìn)行讀出操作時(shí),根據(jù)地址碼A1A0狀態(tài)譯碼后,對(duì)應(yīng)字線為高電平,與該字線相連的MOS管導(dǎo)通,相應(yīng)位線為低電平,其它位線輸出高電平。位線字線D3D2D1D0單元01010單元11101單元20101單元30110EPROM由于這種ROM中字線和位線之間是否跨接MOS管是根據(jù)存儲(chǔ)內(nèi)容在制造時(shí)的“掩?!惫に囘^程來(lái)決定的,所以稱為掩模ROM。這種ROM制造完畢后用戶不能更改所存信息。至于存儲(chǔ)矩陣的內(nèi)部結(jié)構(gòu),除上面介紹的字位結(jié)構(gòu)外,還有類似于RAM中雙譯碼或復(fù)合譯碼結(jié)構(gòu),這里不再說明。

3.4.2可編程只讀存儲(chǔ)器PROM

可編程只讀存儲(chǔ)器PROM的基本存儲(chǔ)電路為一個(gè)晶體管。這里仍以字位結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。晶體管的集電極接VCC,它的基極連接字線,發(fā)射極通過一個(gè)熔絲與位線相連,如下圖所示?;敬鎯?chǔ)電路制造時(shí),每條字線與所有位線之間都跨接一個(gè)帶熔絲的雙極性晶體管,就構(gòu)成了可編程只讀存儲(chǔ)器PROM。用戶編程時(shí),輸入地址碼,通過地址譯碼,選擇相應(yīng)的字線呈高電平,同時(shí),若要寫入信息0,則將相應(yīng)位線送上低電平,于是管子導(dǎo)通,只要適當(dāng)控制導(dǎo)通電流的強(qiáng)弱,可將熔絲燒斷;若要寫入1,則將相應(yīng)位線送上高電平,于是管子截止,熔絲不被燒斷。這樣可按地址完成字的內(nèi)容寫入。PROM的基本存儲(chǔ)電路

讀出操作時(shí),首先給定地址,通過地址譯碼器使相應(yīng)字線呈高電平,從而選定該單元的各位。若某一位晶體管熔絲沒有斷,則位線被拉到VCC高電平,讀出信息為1;如果熔絲被燒斷,則位線仍為低電平,讀出信息為0。很顯然,熔絲在編程時(shí)一旦被燒斷后,不能再?gòu)?fù)原。因此,這種PROM用戶只能進(jìn)行一次編程。

3.4.3可擦可編程只讀存儲(chǔ)器EPROM

紫外線擦除EPROM的基本存儲(chǔ)電路由一個(gè)浮置柵雪崩注入MOS(FAMOS)管和一個(gè)普通MOS管串聯(lián)組成,如下圖所示。圖中FAMOS管作為存儲(chǔ)器件用,而另一個(gè)MOS管則作為地址選擇用,它的柵極受字線控制,漏極接位線并經(jīng)負(fù)載管到電源VCC。

FAMOS管的多晶硅柵浮置在絕緣的SiO2層中,與四周無(wú)電的接觸,稱為浮置柵。FAMOS管存儲(chǔ)器件是以浮置柵是否積存電荷來(lái)區(qū)分信息0與信息1的。對(duì)P溝道FAMOS管,在制造之后,浮置柵沒有電荷,則管子無(wú)導(dǎo)電溝道,D和S之間是不導(dǎo)通的。

P溝道FAMOS管結(jié)構(gòu)EPROM的基本存儲(chǔ)電路

所以字線被選中為高電平時(shí),位線也輸出高電平。如采用這樣的基本存儲(chǔ)電路組成存儲(chǔ)矩陣,可以認(rèn)為它存儲(chǔ)的信息全都為1。編程時(shí),根據(jù)需要可將選中的某些基本電路的D和S之間加一個(gè)25V高壓(正常為5V),另外加上編程脈沖(其寬度為50ms),它們的D和S之間就會(huì)瞬時(shí)擊穿并有電子通過絕緣層注入浮置柵。當(dāng)高壓去掉后,注入浮置柵的電子因有絕緣層包圍無(wú)處泄漏,浮置柵就為負(fù),形成導(dǎo)電溝道,F(xiàn)AMOS管導(dǎo)通。這時(shí)我們就認(rèn)為這些基本存儲(chǔ)電路被寫入了0。

在EPROM存儲(chǔ)器芯片上方有一個(gè)石英玻璃窗口,當(dāng)用紫外線照射這個(gè)窗口時(shí),所有基本存儲(chǔ)電路的浮置柵上的電荷會(huì)形成光電流泄漏掉,使電路恢復(fù)初始狀態(tài),從而把寫入的信息擦除。這樣就可以對(duì)其再次編程。這樣的EPROM芯片常用的有2708(1K×8)、2716(2K×8)、2732(4K×8)、2764(8K×8)、

27128(16K×8)、

27256(32K×8)和27512(64K×8),還有各種容量的CMOSEPROM,如27C64(8K×8)、27C256(32K×8)、27C512(64K×8)、27C010(128K×8)、27C020(256K×8)和27C040(512K×8)等。編程高壓有12.5V,21V和25V,各種芯片的編程規(guī)范和工作速度也差別較大,應(yīng)用時(shí)應(yīng)參照有關(guān)廠家提供的技術(shù)資料,借助專門的編程器可方便地完成對(duì)EPROM的編程。

紫外線擦除EPROM的時(shí)間較長(zhǎng),并且不能只擦除個(gè)別單元的信息。近幾年來(lái),電可改寫的可編程只讀存儲(chǔ)器E2PROM已被廣泛應(yīng)用。其主要特點(diǎn)是能在應(yīng)用系統(tǒng)中進(jìn)行在線讀寫,并可按字節(jié)進(jìn)行擦除和改寫。E2PROM除了并行傳送數(shù)據(jù)芯片外,還有各種容量串行傳送數(shù)據(jù)芯片。串行E2PROM具有體積小、成本低、電路連接簡(jiǎn)單、占用系統(tǒng)地址線和數(shù)據(jù)線少等優(yōu)點(diǎn),但數(shù)據(jù)傳送速度較慢。27系列EPROM芯片管腳排列A0~A15為地址線O0~O7為數(shù)據(jù)線VPP是編程電壓輸入端,編程時(shí)一般接12.5V左右的編程電壓。正常讀出時(shí),VPP接工作電源

是輸出允許,通常連接內(nèi)存讀信號(hào)為片選信號(hào)和編程脈沖輸入端的復(fù)用管腳,在讀出操作時(shí)是片選信號(hào),在編程時(shí)是編程脈沖輸入端。編程時(shí),應(yīng)在該管腳上加一個(gè)50ms左右的TTL負(fù)脈沖EPROM操作真值表VPP

功能HXX等待(未選中)XHX輸出禁止LLX讀出數(shù)據(jù)LHVPP

編程寫入XHVPP

編程驗(yàn)證HHVPP

編程禁止3.4.4FLASH存儲(chǔ)器(FlashMemory)原理上,F(xiàn)LASH屬于ROM型,但可隨時(shí)改寫信息功能上,F(xiàn)LASH相當(dāng)于RAM特點(diǎn):可按字節(jié)、區(qū)塊(Sector)或頁(yè)面(Page)進(jìn)行擦除和編程操作快速頁(yè)面寫入:先將頁(yè)數(shù)據(jù)寫入頁(yè)緩存,再在內(nèi)部邏輯的控制下,將整頁(yè)數(shù)據(jù)寫入相應(yīng)頁(yè)面由內(nèi)部邏輯控制寫入操作,提供編程結(jié)束狀態(tài)具有在線系統(tǒng)編程能力具有軟件和硬件保護(hù)能力內(nèi)部設(shè)有命令寄存器和狀態(tài)寄存器內(nèi)部可以自行產(chǎn)生編程電壓(VPP),所以只用VCC供電

特點(diǎn)

1、使內(nèi)部存儲(chǔ)信息在不加電的情況下保持10年左右

2、可以用比較快的速度將信息擦除以后重寫,反復(fù)擦寫達(dá)幾十萬(wàn)次,可以實(shí)現(xiàn)分塊擦除和重寫,也可以按字節(jié)擦除與重寫。還具有非易失性,可靠性能好,速度快以及容量大等許多優(yōu)點(diǎn)閃爍存儲(chǔ)器也稱快速擦寫存儲(chǔ)器。實(shí)際上閃爍存儲(chǔ)器屬于EEPROM類型,又稱FlashROM,性能優(yōu)于普通EEPROM。它是Intel公司率先推出的一種新型存儲(chǔ)器,在Pentium機(jī)主板上,用128KB或256KB的FlashROM存放BIOS,取代了EPROM和EEPROM。因此現(xiàn)在稱BIOS為FlashBIOS。

這是本章的重點(diǎn)內(nèi)容SRAM、EPROM與CPU的連接譯碼方法同樣適合I/O端口3.5存儲(chǔ)器芯片與CPU連接存儲(chǔ)芯片的數(shù)據(jù)線存儲(chǔ)芯片的地址線存儲(chǔ)芯片的片選端存儲(chǔ)芯片的讀寫控制線

1.CPU總線的負(fù)載能力

CPU的地址、數(shù)據(jù)及控制總線的直流負(fù)載一般能帶1個(gè)或幾個(gè)TTL負(fù)載。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器基本上是由MOS器件組成,直流負(fù)載很小,一般在很小的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,例如單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng),CPU可以直接與存儲(chǔ)器芯片相連接。除此之外,為了減輕CPU的負(fù)載,增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性,一般要采用總線驅(qū)動(dòng)隔離措施,對(duì)于數(shù)據(jù)總線要采用雙向驅(qū)動(dòng),對(duì)于地址總線與控制總線則要加上單向驅(qū)動(dòng),將驅(qū)動(dòng)器的輸出連至存儲(chǔ)器或其他電路。3.5.1幾點(diǎn)考慮2.CPU的時(shí)序與存儲(chǔ)器存取速度之間的配合

高速CPU與低速存儲(chǔ)器之間的速度如果不匹配,應(yīng)在CPU訪問存儲(chǔ)器的周期內(nèi)插入等待脈沖TW

。

3.存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的選定

由于CPU的數(shù)據(jù)線有8、16、32、64位等幾類,相應(yīng)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)分為單體、2體、4體、8體等,存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的選定是指CPU與存儲(chǔ)器連接時(shí),存儲(chǔ)器是單體結(jié)構(gòu)還是多體結(jié)構(gòu)。4.片選信號(hào)及行、列地址產(chǎn)生機(jī)制

由于存儲(chǔ)器芯片的容量是有限的,微機(jī)中存儲(chǔ)器的總?cè)萘恳话氵h(yuǎn)大于存儲(chǔ)器芯片的容量,因此,存儲(chǔ)器往往由多片存儲(chǔ)器芯片組成,在CPU與存儲(chǔ)器芯片之間必須設(shè)有片選擇譯碼電路,一般由CPU的高位地址譯碼產(chǎn)生片選,而低位地址送給存儲(chǔ)器芯片的地址輸入端,以提供存儲(chǔ)芯片內(nèi)部的行、列地址。3.5.2存儲(chǔ)器芯片的擴(kuò)展存儲(chǔ)芯片存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)體進(jìn)行位擴(kuò)展以實(shí)現(xiàn)按字節(jié)編址的結(jié)構(gòu)進(jìn)行字?jǐn)U展以滿足總?cè)萘康囊蟠鎯?chǔ)體、地址譯碼、數(shù)據(jù)緩沖和讀寫控制位擴(kuò)展:因每個(gè)字的位數(shù)不夠而擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出線的數(shù)目;字?jǐn)U展:因總的字?jǐn)?shù)不夠而擴(kuò)展地址輸入線的數(shù)目,所以也稱為地址擴(kuò)展;存儲(chǔ)芯片的位擴(kuò)展⑧64K*1I/O⑦64K*1I/O⑥64K*1I/O⑤64K*1I/O④64K*1I/O③64K*1I/O②64K*1I/O①64K*1I/OD0D7…用64K×1bit的芯片擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)64KB存儲(chǔ)器進(jìn)行位擴(kuò)展時(shí),模塊中所有芯片的地址線和控制線互連形成整個(gè)模塊的地址線和控制線,而各芯片的數(shù)據(jù)線并列(位線擴(kuò)展)形成整個(gè)模塊的數(shù)據(jù)線(8bit寬度)。

A0~A15R/WCS等效為64K*8A0~A15D0~D7R/WCS如果存儲(chǔ)器的容量要求是4K×8bit,而我們只有靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器2141(4K×1bit)滿足不了8位的字長(zhǎng)要求,此時(shí)就需要8片2141進(jìn)行位擴(kuò)展,由1位擴(kuò)展為8位來(lái)滿足要求。如果存儲(chǔ)器的容量要求是1K×8bit,而我們只有靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器2114(1K×4bit)同樣滿足不了8位的字長(zhǎng)要求,此時(shí)就需要2片2114進(jìn)行位擴(kuò)展,由4位擴(kuò)展為8位來(lái)滿足要求。存儲(chǔ)芯片的字?jǐn)U展用8K×8bit的芯片擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)64KB存儲(chǔ)器D0~D7⑧64K*1D0~7⑦64K*1D0~7⑥64K*1D0~7⑤64K*1D0~7④64K*1D0~7③64K*1D0~7②64K*1D0~7CS1①8K*8D0~7CS3-8譯碼器Y0Y1Y7………A13

A14

A15

進(jìn)行字?jǐn)U展時(shí),模塊中所有芯片的地址線、控制線和數(shù)據(jù)線互連形成整個(gè)模塊的低位地址線、控制線和數(shù)據(jù)線

,CPU的高位地址線(擴(kuò)展的字線)被用來(lái)譯碼以形成對(duì)各個(gè)芯片的選擇線——片選線。

A0~A12R/W64K*8A0~A15D0~D7R/WCS等效為如果存儲(chǔ)器的容量要求是16K×8bit,而我們只有只讀存取存儲(chǔ)器EPROM2764(8K×8bit)同樣滿足不了容量要求,此時(shí)就需要2片2764進(jìn)行位擴(kuò)展,由8K存儲(chǔ)單元擴(kuò)展為16K存儲(chǔ)單元來(lái)滿足要求。存儲(chǔ)芯片的字、位同時(shí)擴(kuò)展用16K×4bit的芯片擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)64KB存儲(chǔ)器16K*416K*4D0~D3D4~D716K*416K*416K*416K*416K*416K*4首先對(duì)芯片分組進(jìn)行位擴(kuò)展,以實(shí)現(xiàn)按字節(jié)編址;其次設(shè)計(jì)個(gè)芯片組的片選進(jìn)行字?jǐn)U展,以滿足容量要求;64K*8A0~A15D0~D7R/WCS等效為A0~A13R/W2-4譯碼器A15A14CS如果存儲(chǔ)器的容量要求是2K×8bit,而我們只有2114(1K×4bit),這樣既滿足不了字長(zhǎng)要求也滿足不了容量要求,此時(shí)就需要4片2114進(jìn)行位擴(kuò)展和字?jǐn)U展。存儲(chǔ)器模塊設(shè)計(jì)確定芯片型號(hào)及數(shù)量根據(jù)容量、速度、價(jià)格、功耗等要求,確定芯片的具體型號(hào)和數(shù)量。如考慮選用SRAM還是DRAM,是否需要E2PROM、FLASH等等思考:若要求擴(kuò)展64K容量的內(nèi)存,以下幾種選擇哪種最優(yōu)?

64K1的芯片數(shù)量N=(64K8)/(64K1)=18片;需位擴(kuò)展

8K8的芯片數(shù)量N=(64K8)/(8K8)=81片;需字?jǐn)U展

16K4的芯片數(shù)量N=(64K8)/(16K4)=42片;需字位擴(kuò)展芯片的種類和數(shù)量應(yīng)越少越好;在芯片數(shù)量相同的情況下應(yīng)考慮總線的負(fù)載能力和系統(tǒng)連接的復(fù)雜性。從總線負(fù)載和系統(tǒng)連接來(lái)看,第二種選擇最好。存儲(chǔ)器模塊設(shè)計(jì)內(nèi)存地址空間的分配在PC機(jī)中,大部分存儲(chǔ)區(qū)域已被系統(tǒng)使用或被系統(tǒng)保留,用戶擴(kuò)展存儲(chǔ)器可選擇的地址范圍一般落在0C0000H~0DFFFFH范圍內(nèi)。當(dāng)然,實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí),還需要考慮系統(tǒng)的具體配置,以及是否需要設(shè)置選擇開關(guān)來(lái)在改變擴(kuò)展存儲(chǔ)器的地址范圍用戶擴(kuò)展存儲(chǔ)器地址空間的范圍決定了存儲(chǔ)芯片的片選信號(hào)的實(shí)現(xiàn)方式3.5.2CPU與存儲(chǔ)器的連接另外,如果系統(tǒng)中數(shù)據(jù)總線的寬度大于8bit,如第二章中所述的8086微處理器系統(tǒng),為了能同時(shí)進(jìn)行8位和16位操作,還應(yīng)該設(shè)計(jì)高位庫(kù)和低位庫(kù)。即根據(jù)選定存儲(chǔ)芯片的特點(diǎn)確定其字位擴(kuò)展方式:通常各存儲(chǔ)芯片上的地址線及讀寫控制線均互連,而數(shù)據(jù)線和片選線的連接方式需根據(jù)具體情況確定。設(shè)計(jì)較大容量存儲(chǔ)器時(shí)宜選用容量為N×1的存儲(chǔ)芯片進(jìn)行位擴(kuò)展,而不選用字?jǐn)U展,為什么?一、存儲(chǔ)器片選譯碼電路地址總線的低位地址線直接與各存儲(chǔ)芯片的地址線連接。所需低位地址線的數(shù)目N與存儲(chǔ)芯片容量L的關(guān)系:L=2N。地址總線余下的高位地址線經(jīng)譯碼后,做各存儲(chǔ)芯片的片選。通常M/IO信號(hào)也參與片選譯碼

CPU與存儲(chǔ)器連接包括地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線的連接。1.地址譯碼器單片的存儲(chǔ)器芯片其容量是有限,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)一般是由多片存儲(chǔ)器組成。CPU要對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫,首先要對(duì)存儲(chǔ)芯片進(jìn)行片選,之后從被選中的存儲(chǔ)芯片中選擇所要讀寫的存儲(chǔ)單元。片選是通過地址譯碼來(lái)實(shí)現(xiàn)的,譯碼的方法可以通過邏輯電路來(lái)進(jìn)行譯碼,也可以利用譯碼器進(jìn)行譯碼。利用譯碼器進(jìn)行譯碼使電路簡(jiǎn)單易懂。常用譯碼器有2/4譯碼器和3/8譯碼器。表3.974LS138的功能表P77二、片選信號(hào)可以采用線譯碼、部分譯碼和全譯碼等三種方 式(或三種方式的組合)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

線譯碼

部分譯碼

全譯碼每組芯片使用一根地址線作片選;只有部分高位地址線參與譯碼形成片選信號(hào);全部高位地址線都參與譯碼形成片選信號(hào);地址信號(hào)不完全確定,所以存在地址重疊問題,浪費(fèi)尋址空間,并可能導(dǎo)致誤操作;例設(shè)某系統(tǒng)地址總線寬度為20bit,數(shù)據(jù)總線寬度為8bit?,F(xiàn)采用8K8芯片實(shí)現(xiàn)32KB擴(kuò)展存儲(chǔ)器,要求其地址從0C0000H開始,試畫出該擴(kuò)展存儲(chǔ)器與系統(tǒng)三總線的連接方式。擴(kuò)展存儲(chǔ)器共需要8K8的存儲(chǔ)芯片數(shù)量N=(32K8)/(8K8)=41片數(shù)據(jù)線:不要位擴(kuò)展,芯片數(shù)據(jù)線互連后與系統(tǒng)數(shù)據(jù)線連接讀寫控制線:所有芯片的讀/寫線分別互連后與系統(tǒng)相連低位地址線:8K容量的存儲(chǔ)芯片需要13根地址線進(jìn)行字選,所有芯片地址線互連后與系統(tǒng)的低13位地址線(A0~A12)連接;高位地址線:剩余的7根系統(tǒng)地址線(A13~A19)可用于產(chǎn)生所需的4根片選線;用全譯碼法實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展存儲(chǔ)器的片選設(shè)計(jì)芯

片A19~A15

A14A13A12~A0地址空間(順序方式)①0C1FFFH~0C0000H②0C3FFFH~0C2000H③0C5FFFH~0C4000H④0C7FFFH~0C6000H全譯碼方式下,系統(tǒng)的每一條地址線都應(yīng)該參與譯碼。設(shè)該擴(kuò)展存儲(chǔ)器占用0C0000H開始的一段連續(xù)地址空間,則可用下表表示系統(tǒng)地址信號(hào)與各芯片所占地址空間的關(guān)系:1111111111111~00000000000001100000110000111000101100011從該表中可以看出:

低位地址線A12~A0應(yīng)直接接在存儲(chǔ)芯片上,尋址片內(nèi)8K單元;

次高位地址線A14、A13譯碼后產(chǎn)生片選信號(hào)區(qū)分4個(gè)存儲(chǔ)芯片;最高位地址線A19~A15及控制信號(hào)M/(/IO)可用作片選信號(hào)有效的使能控制;符合要求的全譯碼電路(一)D0~D7A0~A12④8K*8D0~7③8K*8D0~7②8K*8D0~7CS1

①8K*8D0~7

用門電路完成片選譯碼,電路結(jié)構(gòu)看起來(lái)比較復(fù)雜。A19

A18

A17A16

A13

A14

A15

M//IOR/W符合要求的全譯碼電路(二)

用譯碼器代替門電路完成片選譯碼,電路工作穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)練。2-4譯碼器CSR/WD0~D7A0~A12A19

A18

A17A16

A13

A14

A15

M//IO④8K*8D0~7③8K*8D0~7②8K*8D0~7CS1

①8K*8D0~7用部分譯碼法實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展存儲(chǔ)器的片選設(shè)計(jì)芯片A19~A15

A14A13A12~A0地址空間(順序方式)①001111111111111~0000000000000②01③10④11與全譯碼方式的唯一區(qū)別是:系統(tǒng)最高段地址信號(hào)(A19~A15

)不參與片選譯碼,即這幾位地址信號(hào)可以為任何值。共占用25組地址00

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