wjq第2章-22-存儲(chǔ)器 (2)課件

2.2微機(jī)的內(nèi)外存儲(chǔ)系統(tǒng)及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器主要內(nèi)容半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類隨機(jī)存取存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器CPU與存儲(chǔ)器的連接微機(jī)中存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類隨機(jī)存取存儲(chǔ)器雙極性半導(dǎo)體RAM動(dòng)態(tài)金屬氧化物（MOS)RAM讀寫(xiě)存儲(chǔ)器掩膜式ROM可編程ROM(PROM,ProgrammableROM)可擦除的PROM（EPROM，ErasableProgrammableROM）

電可擦除的PROM（E2PROM，ElectricallyErasableProgrammableROM）IS61LV25616(3.3V)256kX16B管腳排列隨機(jī)存取存儲(chǔ)器動(dòng)態(tài)RAM（DRAM,SDRAM,DDRAM)單管動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)電路動(dòng)態(tài)RAM的刷新

為保持電容中的電荷不丟失，必須對(duì)動(dòng)態(tài)RAM不斷進(jìn)行讀出和再寫(xiě)入隨機(jī)存取存儲(chǔ)器動(dòng)態(tài)RAM（DRAM)64K位動(dòng)態(tài)RAM存儲(chǔ)器，按行列尋址

芯片2164A容量：64K×1位，65536個(gè)存儲(chǔ)單元，

每個(gè)單元1bit。16位地址線：８位行地址＋８位列地址

芯片的地址引線只要8條：按行刷新。只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器ROM特點(diǎn)：非易失性，信息可長(zhǎng)期保存，掉電也不會(huì)丟失；用途：保存固定的程序和數(shù)據(jù)；工作狀態(tài)：ROM中的信息只能讀出，不能寫(xiě)入；可編程的ROM芯片：可用特殊方法將信息寫(xiě)入，該過(guò)程被稱為“編程”；可擦除的ROM芯片：可采用特殊方法將原來(lái)信息擦除，以便再次編程。

只讀存儲(chǔ)器掩膜式ROM

掩膜式ROM一般由生產(chǎn)廠家根據(jù)用戶的要求定制的。只讀存儲(chǔ)器可編程的ROM

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。換句話說(shuō)，所有存儲(chǔ)單元出廠時(shí)均存放信息1，一旦寫(xiě)入0使熔絲燒斷，就不可能再恢復(fù)。只讀存儲(chǔ)器可擦除可編程的ROM（EPROM）

原理：

在N型的基片上安置了兩個(gè)高濃度的P型區(qū)，它們通過(guò)歐姆接觸，分別引出源極（S）和漏極（D），在S和D之間有一個(gè)由多晶硅構(gòu)成的柵極，但它是浮空的，被絕緣物SiO2所包圍。只讀存儲(chǔ)器可擦除可編程的ROM（EPROM）

出廠時(shí)，硅柵上沒(méi)有電荷，則管子內(nèi)沒(méi)有導(dǎo)電溝道，D和S之間是不導(dǎo)電的。當(dāng)把EPROM管子用于存儲(chǔ)矩陣時(shí)，它輸出為全1（或0）。要寫(xiě)入時(shí)，則在D和S之間加上25V的高壓，另外加上編程脈沖（其寬度約為50ms），所選中的單元在這個(gè)電源作用下，D和S之間被瞬時(shí)擊穿，就會(huì)有電子通過(guò)絕緣層注入到硅柵，當(dāng)高壓電源去除后，因?yàn)楣钖疟唤^緣層包圍，故注入的電子無(wú)處泄漏走，硅柵就為負(fù)，于是就形成了導(dǎo)電溝道，從而使EPROM單元導(dǎo)通，輸出為“0“（或”1“）。

只讀存儲(chǔ)器可擦除可編程的ROM（EPROM）

典型芯片：

Intel27512AMD27512

特性：64K×8的EPROM芯片，28腳雙列直插式封裝，地址線為16條A15～A0，

數(shù)據(jù)線8條O7～O0，

帶有三態(tài)輸出緩沖，讀出時(shí)只需單一的＋5V電源。

只讀存儲(chǔ)器電可擦除可編程的ROM（E2PROM）

應(yīng)用特性：（1）對(duì)硬件電路沒(méi)有特殊要求，編程簡(jiǎn)單。（2）采用＋5V電源擦寫(xiě)的E2PROM，通常不需要設(shè)置單獨(dú)的擦除操作，可在寫(xiě)入過(guò)程中自動(dòng)擦除。（3）E2PROM器件大多是并行總線傳輸?shù)闹蛔x存儲(chǔ)器閃速存儲(chǔ)器（FlashMemory）

FlashMemory芯片借用了EPROM結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，又吸收了E2PROM電擦除的特點(diǎn)；不但具備RAM的高速性，而且還兼有ROM的非揮發(fā)性。同時(shí)它還具有可以整塊芯片電擦除、耗電低、集成度高、體積小、可靠性高、無(wú)需后備電池支持、可重新改寫(xiě)、重復(fù)使用性好（至少可反復(fù)使用10萬(wàn)次以上）等優(yōu)點(diǎn)。平均寫(xiě)入速度低于0.1秒。使用它不僅能有效解決外部存儲(chǔ)器和內(nèi)存之間速度上存在的瓶頸問(wèn)題，而且能保證有極高的讀出速度。

FlashMemory芯片抗干擾能力很強(qiáng)。

CPU與存儲(chǔ)器的連接存儲(chǔ)器地址分配和譯碼地址譯碼器74LS138

74LS138有三條控制線G1，/G2，/G3，只有當(dāng)G1等于1，/G2等于0，/G3等于0時(shí)，三－八譯碼器才能工作，否則譯碼器輸出全為高電平。輸出信號(hào)Y0Y7是低電平有效的信號(hào)，對(duì)應(yīng)于ＣＢＡ的任何一種組合輸入，其８?jìng)€(gè)輸出端中只有一個(gè)是０，其他７個(gè)輸出均為１。CPU與存儲(chǔ)器的連接存儲(chǔ)器芯片片選端的處理線選法地址的高位直接作為各個(gè)芯片的片選信號(hào)，在尋址時(shí)只有一位有效來(lái)使片選信號(hào)有效的方法稱為線選法。部分譯碼法用部分高位地址進(jìn)行譯碼產(chǎn)生片選信號(hào)。完全譯碼法全部高位地址譯碼產(chǎn)生片選信號(hào)。

存儲(chǔ)系統(tǒng)IBMPC/XT的存儲(chǔ)系統(tǒng)

IBMPC/XT采用Intel8086/8088微處理器，其地址為20位，尋址范圍為1MB，其物理地址范圍為00000H～FFFFFH。

通常1MB空間分為3個(gè)區(qū)，即RAM區(qū)、保留區(qū)和ROM區(qū)。80x86擴(kuò)展存儲(chǔ)器

高端內(nèi)存區(qū)（HMA－HighMemoryArea）。它是1024KB至1088KB之間的64KB內(nèi)存，稱為高端內(nèi)存區(qū)，其地址為100000H～10FFEFH或以上

存儲(chǔ)系統(tǒng)擴(kuò)展內(nèi)存塊（EMB－ExtendedMemoryBlock）是指lMB以上的內(nèi)存空間，其地址是從100000H開(kāi)始，連續(xù)不斷向上擴(kuò)展的內(nèi)存，所以把這種內(nèi)存稱為EMB（ExtendedMemoryBlock）

擴(kuò)充內(nèi)存（EMS－ExpandedMemorySpecification）擴(kuò)充內(nèi)存是利用1MB內(nèi)存中64KB的內(nèi)存區(qū)，此內(nèi)存區(qū)為連續(xù)的4頁(yè)，每頁(yè)為16KB的實(shí)際頁(yè)內(nèi)存，它們映射（MemoryMapping）到EMS卡上廣大空間的邏輯頁(yè)內(nèi)存，EMS4.0版本驅(qū)動(dòng)