wjq第2章-22-存儲器 (2)課件

2.2微機(jī)的內(nèi)外存儲系統(tǒng)及半導(dǎo)體存儲器主要內(nèi)容半導(dǎo)體存儲器的分類隨機(jī)存取存儲器只讀存儲器CPU與存儲器的連接微機(jī)中存儲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體存儲器的分類隨機(jī)存取存儲器雙極性半導(dǎo)體RAM動(dòng)態(tài)金屬氧化物（MOS)RAM讀寫存儲器掩膜式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)存取存儲器動(dòng)態(tài)RAM（DRAM,SDRAM,DDRAM)單管動(dòng)態(tài)存儲電路動(dòng)態(tài)RAM的刷新

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

芯片2164A容量：64K×1位，65536個(gè)存儲單元，

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。只讀存儲器只讀存儲器ROM特點(diǎn)：非易失性，信息可長期保存，掉電也不會丟失；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，不能寫入；可編程的ROM芯片：可用特殊方法將信息寫入，該過程被稱為“編程”；可擦除的ROM芯片：可采用特殊方法將原來信息擦除，以便再次編程。

只讀存儲器掩膜式ROM

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

出廠時(shí)，所有存儲單元的熔絲都是完好的。編程時(shí)，通過字線選中某個(gè)晶體管。若準(zhǔn)備寫入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，所有存儲單元出廠時(shí)均存放信息1，一旦寫入0使熔絲燒斷，就不可能再恢復(fù)。只讀存儲器可擦除可編程的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。只讀存儲器可擦除可編程的ROM（EPROM）

出廠時(shí)，硅柵上沒有電荷，則管子內(nèi)沒有導(dǎo)電溝道，D和S之間是不導(dǎo)電的。當(dāng)把EPROM管子用于存儲矩陣時(shí)，它輸出為全1（或0）。要寫入時(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，就會有電子通過絕緣層注入到硅柵，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。

只讀存儲器電可擦除可編程的ROM（E2PROM）

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

FlashMemory芯片借用了EPROM結(jié)構(gòu)簡單，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、無需后備電池支持、可重新改寫、重復(fù)使用性好（至少可反復(fù)使用10萬次以上）等優(yōu)點(diǎn)。平均寫入速度低于0.1秒。使用它不僅能有效解決外部存儲器和內(nèi)存之間速度上存在的瓶頸問題，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與存儲器的連接存儲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Y0Y7是低電平有效的信號，對應(yīng)于ＣＢＡ的任何一種組合輸入，其８個(gè)輸出端中只有一個(gè)是０，其他７個(gè)輸出均為１。CPU與存儲器的連接存儲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，在尋址時(shí)只有一位有效來使片選信號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。完全譯碼法全部高位地址譯碼產(chǎn)生片選信號。

存儲系統(tǒng)IBMPC/XT的存儲系統(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，每頁為16KB的實(shí)際頁內(nèi)存，它們映射（MemoryMapping）到EMS卡上廣大空間的邏輯頁內(nèi)存，EMS4.0版本驅(qū)動(dòng)