第5章-存儲(chǔ)器系統(tǒng)_第1頁(yè)
第5章-存儲(chǔ)器系統(tǒng)_第2頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

存儲(chǔ)器概述

半導(dǎo)體存儲(chǔ)器

存儲(chǔ)器與CPU的連接RAM、ROM本章內(nèi)容RAM、ROM的種類。RAM的結(jié)構(gòu)RAM與CPU的連接,64K位動(dòng)態(tài)RAM存儲(chǔ)器。本章重點(diǎn)

存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中具有記憶功能的部件,它是由大量的記憶單元(或稱基本的存儲(chǔ)電路)組成的,用來(lái)存放用二進(jìn)制數(shù)表示的程序和數(shù)據(jù)。5.1存儲(chǔ)器概述實(shí)際上存儲(chǔ)系統(tǒng)是快慢搭配,具有層次結(jié)構(gòu)的,如圖所示。速度快容量小速度慢容量大寄存器內(nèi)部Cache外部Cache主存儲(chǔ)器輔助存儲(chǔ)器大容量輔助存儲(chǔ)器微機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)CPU存儲(chǔ)器操作:

讀操作,非破壞性。

寫(xiě)操作,破壞性。存儲(chǔ)器的職能:

信息交換中心。

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。一、存儲(chǔ)器分類1.內(nèi)存儲(chǔ)器(內(nèi)存或主存)

功能:存儲(chǔ)當(dāng)前運(yùn)行所需的程序和數(shù)據(jù)。

特點(diǎn):CPU可以直接訪問(wèn)并與其交換信

息,容量小,存取速度快。2.外存儲(chǔ)器(外存)

功能:存儲(chǔ)當(dāng)前不參加運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)。

特點(diǎn):CPU不能直接訪問(wèn),配備專門(mén)設(shè)備才能進(jìn)行信息交換,容量大,存取速度慢。軟盤(pán)和軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器目前,存儲(chǔ)器使用的存儲(chǔ)介質(zhì)有半導(dǎo)體器件,磁性材料,光盤(pán)等。一般把半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片作為內(nèi)存。由于半導(dǎo)體存儲(chǔ)器具有存取速度快、集成度高、體積小、功耗低、應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn),在此我們只討論半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。5.1.2存儲(chǔ)器的主要技術(shù)指標(biāo)1.存儲(chǔ)容量(存放二進(jìn)制信息的總位數(shù))存儲(chǔ)容量=存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù)×每個(gè)存儲(chǔ)單元的位數(shù)常用單位:MB、GB、TB其中:1kB=210B1M=210kB=220B1GB=210MB=230B1TB=210GB=240B2.存取時(shí)間和存取周期存取時(shí)間又稱存儲(chǔ)器訪問(wèn)時(shí)間。指啟動(dòng)一次存儲(chǔ)器操作到完成該操作所需的時(shí)間

tA。存取周期是連續(xù)啟動(dòng)兩次獨(dú)立的存儲(chǔ)器操作所需的最小的時(shí)間間隔TC,一般TC≥tA。3.可靠性可靠性指存儲(chǔ)器對(duì)電磁場(chǎng)及溫度等變化的抗干擾能力。4.功耗功耗低的存儲(chǔ)系統(tǒng)可以減少對(duì)電源容量的要求,同時(shí)提高可靠性。5.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器按制造工藝分類

晶體管-晶體管邏輯存儲(chǔ)器——TTL器件

場(chǎng)效應(yīng)晶體管存儲(chǔ)器MOS——器件

注:相對(duì)速度快、功耗大、集成度低、價(jià)格高。注:相對(duì)速度低、功耗小、集成度高、價(jià)格低。5.2.1半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類按使用屬性分類

隨機(jī)存取存儲(chǔ)器——RAM(RandomAcessMemory)

僅讀存儲(chǔ)器——ROM(ReadOnlyMemory)

注:易失性存儲(chǔ)器,掉電丟失數(shù)據(jù)注:非易失性存儲(chǔ)器,掉電保持?jǐn)?shù)據(jù)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器(ROM)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)掩膜式ROM一次性可編程ROM(PROM)可擦除可編程ROM(EPROM)電擦除可編程ROM(EEPROM)閃存(FLASHMemory)靜態(tài)RAM(SRAM)動(dòng)態(tài)RAM(DRAM)非易失RAM(NVRAM)偽靜態(tài)RAM(PSRAM)雙口RAM鐵電存儲(chǔ)器(FcRAM)按連接方式分類

并行存儲(chǔ)器芯片

串行存儲(chǔ)器芯片

注:多位并行處理,相對(duì)傳送速度快。注:一位一位串行處理,相對(duì)傳送速度慢。5.2.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的組成

半導(dǎo)體存儲(chǔ)器由地址寄存器,譯碼電路、存儲(chǔ)體、讀/寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器、數(shù)據(jù)寄存器、控制邏輯等6個(gè)部分組成。

AB地址寄存器MAR地址譯碼器存儲(chǔ)體M讀寫(xiě)驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)寄存器MDRDB……

控制邏輯啟動(dòng)片選讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器的基本組成1.存儲(chǔ)體

基本存儲(chǔ)電路是組成存儲(chǔ)器的基礎(chǔ)和核心,它用于存放一位二進(jìn)制信息“0”或“1”。若干基本存儲(chǔ)電路(或稱記憶單元)組成一個(gè)存儲(chǔ)單元,一個(gè)存儲(chǔ)單元一般存儲(chǔ)一個(gè)字節(jié),即存放8位二進(jìn)制信息,存儲(chǔ)體是存儲(chǔ)單元的集合體。

2.譯碼驅(qū)動(dòng)電路

該電路實(shí)際上包含譯碼器和驅(qū)動(dòng)器兩部分。譯碼器的功能是實(shí)現(xiàn)多選1,即對(duì)于某一個(gè)輸入的地址碼,N個(gè)輸出線上有唯一一個(gè)高電平(或低電平)與之對(duì)應(yīng)。

譯碼器A5A4A3A2A1A06301存儲(chǔ)單元64個(gè)單元行譯碼A2A1A0710列譯碼A3A4A501764個(gè)單元單譯碼雙譯碼對(duì)存儲(chǔ)體的譯碼有兩種方式:?jiǎn)巫g碼結(jié)構(gòu):字線選擇所有單元;雙譯碼結(jié)構(gòu):通過(guò)行列地址線來(lái)選擇存儲(chǔ)單元雙譯碼可以減少選擇線的數(shù)目,從而簡(jiǎn)化芯片設(shè)計(jì)是主要采用的譯碼結(jié)構(gòu)譯碼驅(qū)動(dòng)電路譯碼驅(qū)動(dòng)電路在上圖中,存儲(chǔ)單元的大小可以是一位,也可以是多位。如果是多位,則在具體應(yīng)用時(shí)應(yīng)將多位并起來(lái)。單譯碼:16個(gè)4位的存儲(chǔ)單元雙譯碼:1024個(gè)存儲(chǔ)單元3.地址寄存器

用于存放CPU訪問(wèn)存儲(chǔ)單元的地址,經(jīng)譯碼驅(qū)動(dòng)后指向相應(yīng)的存儲(chǔ)單元。

4.讀/寫(xiě)電路

包括讀出放大器、寫(xiě)入電路和讀/寫(xiě)控制電路,用以完成對(duì)被選中單元中各位的讀出或?qū)懭氩僮鳌?/p>

5.數(shù)據(jù)寄存器

用于暫時(shí)存放從存儲(chǔ)單元讀出的數(shù)據(jù),或從CPU或I/O端口送出的要寫(xiě)入存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)。

6.控制邏輯

接收來(lái)自CPU的啟動(dòng)、片選、讀/寫(xiě)及清除命令,經(jīng)控制電路綜合和處理后,產(chǎn)生一組時(shí)序信號(hào)來(lái)控制存儲(chǔ)器的讀/寫(xiě)操作。

1、六管靜態(tài)存儲(chǔ)電路圖5.7為6個(gè)MOS管組成的雙穩(wěn)態(tài)電路。5.3讀寫(xiě)存儲(chǔ)器RAM5.3.1基本存儲(chǔ)電路

圖5.7六管靜態(tài)RAM基本存儲(chǔ)電路Y地址譯碼VccV7I/OV8I/OV3V4V5V2V6AV1BDiDiX地址譯碼圖中V1V2是工作管,V3V4是負(fù)載管,V5V6是控制管,V7V8也是控制管,它們?yōu)橥涣芯€上的存儲(chǔ)單元共用。特點(diǎn):(1)不需要刷新,簡(jiǎn)化外圍電路。

(2)內(nèi)部管子較多,功耗大,集成度低。刷新放大器數(shù)據(jù)I/O線T1CS行選擇信號(hào)單管DRAM基本存儲(chǔ)元電路T2列選擇

信號(hào)圖5.8為單管動(dòng)態(tài)RAM的基本存儲(chǔ)電路,由MOS晶體管和一個(gè)電容CS組成。

2、單管存儲(chǔ)電路特點(diǎn):(1)每次讀出后,內(nèi)容被破壞,要采取恢復(fù)措施,即需要刷新,外圍電路復(fù)雜。(2)集成度高,功耗低。

典型的靜態(tài)RAM芯片

不同的靜態(tài)RAM的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本相同,只是在不同容量時(shí)其存儲(chǔ)體的矩陣排列結(jié)構(gòu)不同。典型的靜態(tài)RAM芯片如Intel6116(2K×8位),6264(8K×8位),62128(16K×8位)和62256(32K×8位)等。

圖5.9為SRAM6264芯片的引腳圖,其容量為8K×8位,即共有8K(213)個(gè)單元,每單元8位。因此,共需地址線13條,即A12~A0;數(shù)據(jù)線8條即I/O8~I/O1、WE、OE、CE1、CE2的共同作用決定了SRAM6264的操作方式,如表5.2所示。

123456789101112131428272625242322212019181716156264NCA4A5A6

A7A8

A9A10A11A12I/O1I/O2I/O3GNDVCCWECE2A3A2A1OEA0CE1I/O8I/O7I/O6I/O5I/O4

表5.2

6264的操作方式I/O1~I/O8IN寫(xiě)

0100IN寫(xiě)

1100OUT讀

0101高阻輸出禁止1101高阻未選中×0××高阻未選中××1×I/O1~I/O8方式

WE

CE1CE2OE

圖5.9SRAM6264引腳圖

典型的動(dòng)態(tài)RAM芯片

一種典型的DRAM如Intel2164。2164是64K×1位的DRAM芯片,片內(nèi)含有64K個(gè)存儲(chǔ)單元,所以,需要16位地址線尋址。為了減少地址線引腳數(shù)目,采用行和列兩部分地址線各8條,內(nèi)部設(shè)有行、列地址鎖存器。利用外接多路開(kāi)關(guān),先由行選通信號(hào)RAS選通8位行地址并鎖存。隨后由列選通信號(hào)CAS選通8位列地址并鎖存,16位地址可選中64K存儲(chǔ)單元中的任何一個(gè)單元。

圖5.10Intel2164DRAM芯片引腳圖GNDDin

A7

A5

A4

A3

A6

Dout

VCCA0

A1

A2

NC2164116

WERASCASA0~A7:地址輸入CAS:列地址選通RAS:行地址選通WE:寫(xiě)允許Din:數(shù)據(jù)輸入Dout:

數(shù)據(jù)輸出Vcc:電源GND:地ROM主要由地址譯碼器、存儲(chǔ)矩陣、控制邏輯和輸出電路四部分組成與RAM不同之處是ROM在使用時(shí)只能讀出,不能隨機(jī)寫(xiě)入。

5.4只讀存儲(chǔ)器ROM5.3.1基本存儲(chǔ)電路5.4.1掩膜ROM特點(diǎn):(1)器件制造廠在制造時(shí)編制程序,用戶不能修改。(2)用于產(chǎn)品批量生產(chǎn)。(3)可由二極管和三極管電路組成。1.字譯碼結(jié)構(gòu)

圖5.11為三極管構(gòu)成的4×4位的存儲(chǔ)矩陣,地址譯碼采用單譯碼方式,它通過(guò)對(duì)所選定的某字線置成低電平來(lái)選擇讀取的字。位于矩陣交叉點(diǎn)并與位線和被選字線相連的三極管導(dǎo)通,使該位線上輸出電位為低電平,結(jié)果輸出為“0”,否則為“1”。

用MOS三極管取代二極管便構(gòu)成了MOS

ROM陣列字線1字線2字線3字線4字地址譯碼器VDDD4D3D2D1A1A000011011位線4位線3位線2位線14321位字12340010110111100100D4D3D2D1MOS管ROM陣列特點(diǎn):存儲(chǔ)的信息不是易失的,即當(dāng)電源掉電后又上電時(shí),存儲(chǔ)信息是不變的二、可編程ROM(PROM)

可編程ROM(PROM)是一種允許用戶編程一次的ROM,其存儲(chǔ)單元通常用二極管或三極管實(shí)現(xiàn)。圖5-12所示存儲(chǔ)單元為雙極型三極管,其發(fā)射極串接了一個(gè)可熔金屬絲,出廠時(shí),所有存儲(chǔ)單元的熔絲都是完好的。編程時(shí),通過(guò)字線選中某個(gè)晶體管。若準(zhǔn)備寫(xiě)入1,則向位線送高電平,此時(shí)管子截止,熔絲將被保留;若準(zhǔn)備寫(xiě)入0,則向位線送低電平,此時(shí)管子導(dǎo)通,控制電流使熔絲燒斷,不可能再恢復(fù),故只能進(jìn)行一次編程。

圖5-12熔絲式PROM的基本存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

制造時(shí)每一單元都由熔絲接通,則存儲(chǔ)的都是0信息。用戶可根據(jù)程序需要,利用編程寫(xiě)入器對(duì)選中的基本存儲(chǔ)電路通以20-50mA電流,將熔絲燒斷,則該單元存儲(chǔ)信息1。

特點(diǎn):(1)出廠時(shí)里面沒(méi)有信息。(2)用戶根據(jù)自己需要對(duì)其進(jìn)行設(shè)置(編程)。(3)只能使用一次,一旦進(jìn)行了編程不能擦除片內(nèi)信息。

三、可擦除、可編程ROM(EPROM)

在實(shí)際工作中,一個(gè)新設(shè)計(jì)的程序往往需要經(jīng)歷調(diào)試、修改過(guò)程,如果將這個(gè)程序?qū)懺赗OM和PROM中,就很不方便了。EPROM是一種可以多次進(jìn)行擦除和重寫(xiě)的ROM。

可擦除可編程EPROM

基本存儲(chǔ)單元

位存儲(chǔ)原理

由浮柵雪崩注入MOS管構(gòu)成初始浮柵未注入電子,位存儲(chǔ)“1”編程使浮柵注入電子,位存儲(chǔ)“0”光照使浮柵電子消失,位存儲(chǔ)“1”EPROM的基本存儲(chǔ)電路和FAMOS結(jié)構(gòu)PPSDSIO2SIO2+++N基底源極漏極多晶硅浮置柵字選線浮置柵場(chǎng)效應(yīng)管位線(a)EPROM的基本存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)(b)浮置柵雪崩注入型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)特點(diǎn):(1)可以多次修改擦除。(2)EPROM通過(guò)紫外線光源擦除(編程后,窗口應(yīng)貼上不透光膠紙)。

典型的EPROM芯片

常用的典型EPROM芯片有:2716(2K×8)、2732(4K×8)、2764(8K×8)、27128(16K×8)、27256(32K×8)、27512(64K×8)等。

EPROM芯片2716存儲(chǔ)容量為2K×824個(gè)引腳:11根地址線A10~A08根數(shù)據(jù)線DO7~DO0片選/編程CE*/PGM讀寫(xiě)OE*編程電壓VPP功能VDDA8A9VPPOE*A10CE*/PGMDO7DO6DO5DO4DO3123456789101112242322212019181716151413A7A6A5A4A3A2A1A0DO0DO1DO2VssIntel-27128芯片是一塊16K×8bit的EPROM芯片,如圖所示:允許輸出和片選邏輯CEA0~A13

Y譯碼X譯碼輸出緩沖Y門(mén)16K8位

存儲(chǔ)矩陣…

OE數(shù)據(jù)輸出...·

·

·

·

·

·

PGM27128結(jié)構(gòu)框圖VCCPGMA13A8A9A11OEA10CE

D7D6D5D4D3

1234567891011121314282726252423222120191817161527128VPPA12A7A6

A5A4

A3A2A1A0D0D1D2GND封裝及引腳27128封裝圖A0~A13地址輸入,214=16KD0~D7雙向數(shù)據(jù)線VPP

編程電壓輸入端OE輸出允許信號(hào)CE片選信號(hào)PGM編程脈沖輸入端,讀數(shù)據(jù)

時(shí),PGM=1操作方式讀輸出禁止備用(功率下降)編程禁止編程Intel編程校驗(yàn)Intel標(biāo)識(shí)符CEOEPGMA9VppVcc輸出LLHHLLLLLHXXHHLLHHXXLLHHXXXXXXXHVccVccVccVccVccVccVccVccVccVccVccVppVppVppVppVccDOUT高阻高阻高阻DINDINDOUT

編碼27128操作方式

基本存儲(chǔ)單元

位存儲(chǔ)原理

189頁(yè)圖5-17由控制柵隧道效應(yīng)MOS管構(gòu)成初始電子未注入浮柵,位存儲(chǔ)“1”編程使電子經(jīng)隧道注入浮柵,位存儲(chǔ)“0”編程使電子從浮柵泄放,位存儲(chǔ)“1”注:可多次電擦多次電寫(xiě)

5.4.4電可擦除的可編程ROM(EEPROM)Flash:閃存與EEPROM的區(qū)別:容量大與RAM的區(qū)別:壽命較短,編程較慢發(fā)展速度驚人,目前單片容量已達(dá)幾Gb廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域

5.4.5FLASH

本節(jié)要解決兩個(gè)問(wèn)題:一個(gè)是如何用容量較小、字長(zhǎng)較短的芯片,組成微機(jī)系統(tǒng)所需的存儲(chǔ)器;另一個(gè)是存儲(chǔ)器與CPU的連接方法與應(yīng)注意的問(wèn)題。5.4存儲(chǔ)器與CPU的接口技術(shù)

用1位或4位的存儲(chǔ)器芯片構(gòu)成8位的存儲(chǔ)器,可采用位并聯(lián)的方法。例如,可以用8片2K×1位的芯片組成容量為2K×8位的存儲(chǔ)器。這時(shí),各芯片的數(shù)據(jù)線分別接到數(shù)據(jù)總線的各位,而地址線的相應(yīng)位及各控制線,則并聯(lián)在一起。或用2片1K×4位的芯片,組成1K×8位的存儲(chǔ)器的情況。這時(shí),一片芯片的數(shù)據(jù)線接數(shù)據(jù)總線的低4位,另一片芯片的數(shù)據(jù)線則接數(shù)據(jù)總線的高4位。而兩片芯片的地址線及控制線則分別并聯(lián)在一起。一、存儲(chǔ)器芯片的擴(kuò)充(一)位數(shù)的擴(kuò)充——位擴(kuò)展

當(dāng)擴(kuò)充存儲(chǔ)容量時(shí),采用地址串聯(lián)的方法。這時(shí),要用到地址譯碼電路,以其輸入的地址碼來(lái)區(qū)分高位地址,而以其輸出端的控制線來(lái)對(duì)具有相同低位地址的幾片存儲(chǔ)器芯片進(jìn)行片選。(二)地址的擴(kuò)充——字?jǐn)U展

地址譯碼電路是一種可以將地址碼翻譯成相應(yīng)控制信號(hào)的電路。有2-4譯碼器,3-8譯碼器等。例如,一個(gè)2-4譯碼器,輸入端為A0、A12位地址碼,輸出4根控制線,對(duì)應(yīng)于地址碼的4種狀態(tài),不論地址碼A0、A1為何值,輸出總是只有一根線處于有效狀態(tài),如邏輯關(guān)系表中所示,輸出以低電平為有效。

例:下圖是用4片16K×8位的存儲(chǔ)器芯片(或是經(jīng)過(guò)位擴(kuò)充的芯片組)組成64K×8位存儲(chǔ)器的連接線路。16K存儲(chǔ)器芯片的地址為14位,而64K存儲(chǔ)器的地址碼應(yīng)有16位。連接時(shí),各芯片的14位地址線可直接接地址總線的A0~A13,而地址總線的A15,A14則接到2-4譯碼器的輸入端,其輸出端4根選擇線分別接到4片芯片的片選CS端。

因此,在任一地址碼時(shí),僅有一片芯片處于被選中的工作狀態(tài),各芯片地址范圍如下表所示。

二、存儲(chǔ)器與CPU的連接數(shù)據(jù)總線控制總線CPU地址總線

儲(chǔ)

器CPU與存儲(chǔ)器連接示意圖

存儲(chǔ)器與CPU連接時(shí),原則上可將存儲(chǔ)器的地址線、數(shù)據(jù)線與控制信號(hào)線分別接到CPU的地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線上去。但在實(shí)用中,有些問(wèn)題必須加以考慮。

(一)存儲(chǔ)器與CPU連接時(shí)應(yīng)注意問(wèn)題1.CPU總線的負(fù)載能力。(1)直流負(fù)載能力

一個(gè)TTL電平(2)電容負(fù)載能力

100PF由于存儲(chǔ)器芯片是MOS器件,直流負(fù)載很小,它的輸入電容為5-10PF。所以a.小系統(tǒng)中,CPU與存儲(chǔ)器可直連,b.大系統(tǒng)中因連接芯片較多,為防總線過(guò)載常加驅(qū)動(dòng)器在8086系統(tǒng)中,常用8226、8227總線收發(fā)器實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。2.

CPU的時(shí)序和存儲(chǔ)器芯片存取速度的配合選擇存儲(chǔ)器芯片要盡可能滿足CPU取指令和讀寫(xiě)存儲(chǔ)器的時(shí)序要求。一般選高速存儲(chǔ)器,避免需要在CPU有關(guān)時(shí)序中插入TW,降低CPU速度,增加WAIT信號(hào)產(chǎn)生電路。3.存儲(chǔ)器的地址分配和選片問(wèn)題。內(nèi)存包括RAM和ROM兩大部分,而RAM又分為系統(tǒng)區(qū)(即監(jiān)控程序或操作系統(tǒng)占用的內(nèi)存區(qū)域)和用戶區(qū),因而,要合理地分配內(nèi)存地址空間。此外,由于目前生產(chǎn)的存儲(chǔ)器芯片,其單片的存儲(chǔ)容量有限,需要若干片存儲(chǔ)器芯片才能組成一個(gè)存儲(chǔ)器,故要求正確解決芯片的片選信號(hào)。4.各種信號(hào)線的配合與連接

由于CPU的各種信號(hào)要求與存儲(chǔ)器的各種信號(hào)要求有所不同,往往要配合以必要的輔助電路。

數(shù)據(jù)線:數(shù)據(jù)傳送一般是雙向的。存儲(chǔ)器芯片的數(shù)據(jù)線有輸入輸出共用的和輸入輸出分開(kāi)的的兩種結(jié)構(gòu)。對(duì)于共用的數(shù)據(jù)線,由于芯片內(nèi)部有三態(tài)驅(qū)動(dòng)器,故它可以直接與CPU數(shù)據(jù)總線連接。而輸入線與輸出線分開(kāi)的芯片,則要外加三態(tài)門(mén),才能與CPU數(shù)據(jù)總線相連,如下圖所示:

地址線:存儲(chǔ)器的地址線一般可以直接接到CPU的地址總線。而大容量的動(dòng)態(tài)RAM,為了減少引線的數(shù)目,往往采用分時(shí)輸入的方式,這時(shí),需在CPU與存儲(chǔ)器芯片之間加上多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),用CAS與RAS分別將地址的高位與低位送入存儲(chǔ)器。

控制線:CPU通過(guò)控制線送出命令,以控制存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)操作,以及送出片選信號(hào)、定時(shí)信號(hào)等。一般指存儲(chǔ)器的WE、OE、CS等與CPU的RD、WR等相連,不同的存儲(chǔ)器和CPU連接時(shí)其使用的控制信號(hào)也不完全相同。

(二)片選信號(hào)的產(chǎn)生

單片的存儲(chǔ)器芯片的容量是有限的,整機(jī)的存儲(chǔ)器由若干芯片組成,應(yīng)考慮到:1.地址的分配。2.存儲(chǔ)器芯片的選擇(片選)CPU對(duì)存儲(chǔ)器操作時(shí),先進(jìn)行片選,再?gòu)倪x中芯片中根據(jù)地址譯碼選擇存儲(chǔ)單元進(jìn)行數(shù)據(jù)的存取。存儲(chǔ)器空間的劃分和地址編碼是靠地址線來(lái)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于多片存儲(chǔ)器芯片構(gòu)成的存儲(chǔ)器其地址編碼的原則是:

一般情況下,CPU能提供的地址線根數(shù)大于存儲(chǔ)器芯片地址線根數(shù),對(duì)于多片6264與8086相連的存儲(chǔ)器,A0~A12作為片內(nèi)選址,A13~A19作為選擇不同的6264。1.低位片內(nèi)選址2.高位選擇芯片(片選)

全譯碼法中,對(duì)剩余的全部高位地址線進(jìn)行譯碼稱為全譯碼法。a.譯碼電路復(fù)雜。b.每組的地址區(qū)間是確定的、唯一的。特點(diǎn):1.全譯碼法:片選信號(hào)產(chǎn)生的方法

圖為全譯碼的2個(gè)例子。前一例采用門(mén)電路譯碼,后例采用3~8譯碼器譯碼。3~8譯碼器有3個(gè)控制端:G1,G2A,G2B,只有當(dāng)G1=1,G2A=0,G2B=0,同時(shí)滿足時(shí),譯碼輸出才有效。究竟輸出(Y0~Y7)中是哪個(gè)有效,則由選擇輸入C、B及A三端狀態(tài)決定。CBA=000時(shí),Y0有效,CBA=001時(shí),Y1有效,依此類推。單片2764(8K×8位,EPROM)在高位地址A19~A13=0001110時(shí)被選中。全譯碼法G2A

G1

G2BY6

74LS138A162.線選法:CPU中用于“選片”的高位地址線(即存儲(chǔ)器芯片未用完地址線)若一根連接一組芯片的片選端,該根線經(jīng)反相后,連接另一組芯片的片選端,這樣一條線可選中兩組芯片,這種方法稱之為線選法。

另一種常用的線選法是用高位

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