第五章 微機(jī)存儲(chǔ)器

1、1.2020年7月15日星期三，第5章微機(jī)存儲(chǔ)器及其系統(tǒng)，5.1存儲(chǔ)器系統(tǒng)的基本概念5.1.1存儲(chǔ)器的分類(lèi)5.1.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器5.1.3半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的基本結(jié)構(gòu)5.2存儲(chǔ)器芯片的擴(kuò)展5.2.1解碼模式5.2.2存儲(chǔ)器芯片的擴(kuò)展5.3存儲(chǔ)器芯片與中央處理器的連接，2，2020年7月15日星期三，5.1存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本概念。存儲(chǔ)器：具有存儲(chǔ)、接收、保存和提取信息(程序、數(shù)據(jù)和文件)的功能，是計(jì)算機(jī)的重要組成部分，也是CUP最重要的系統(tǒng)資源之一。5.1存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本概念，計(jì)算機(jī)工作時(shí)內(nèi)存的工作狀態(tài)(1)打開(kāi)計(jì)算機(jī)主板的電源開(kāi)關(guān)，給內(nèi)部風(fēng)扇供電。(2)控制芯片復(fù)位復(fù)位存儲(chǔ)在FFFF0H的跳轉(zhuǎn)指令。(3)

2、啟動(dòng)引導(dǎo)程序基本輸入輸出系統(tǒng)中的開(kāi)機(jī)自檢說(shuō)明。(4)轉(zhuǎn)讓控制權(quán)，并加載視窗操作系統(tǒng)的NTLDR文件。(5)加載操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)文件，并將它們從磁盤(pán)讀取到內(nèi)存。(6)檢查配置文件，定制操作系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境，讀取配置文件，根據(jù)用戶(hù)的設(shè)置定制操作系統(tǒng)。(7)準(zhǔn)備讀取命令和數(shù)據(jù)。(8)程序運(yùn)行時(shí)，將中間結(jié)果存入內(nèi)存，程序運(yùn)行時(shí)，將結(jié)果存入外部存儲(chǔ)器。4，2020年7月15日星期三，5.1存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本概念，5.1.1內(nèi)存分類(lèi)1。存儲(chǔ)器根據(jù)用途和存取速度：通過(guò)系統(tǒng)總線直接與中央處理器相連。存取速度快，容量有限，并且受地址總線位數(shù)的限制。8086/8088的內(nèi)存為1MB。外部存儲(chǔ)器：通過(guò)接口電路與系統(tǒng)相連，

3、存儲(chǔ)容量大，速度慢。2.根據(jù)所訪問(wèn)的介質(zhì)，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁存儲(chǔ)器和光存儲(chǔ)器，5，2020年7月15日星期三，5.1存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本概念，5.1.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器1。分類(lèi)，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，雙極性，金屬氧化物半導(dǎo)體，只讀存儲(chǔ)器(ROM)，靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)，動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)，屏蔽只讀存儲(chǔ)器可編程只讀存儲(chǔ)器，可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器，光可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器，電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器，新m，閃存只讀存儲(chǔ)器，非易失性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(NVRAM)，或非閃存(類(lèi)似于軟件隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)，與非閃存，包括TTL型和ECL型存儲(chǔ)器。它的特點(diǎn)是存取速度快，但集成度低，功耗高，成本高。

4、目前，它主要用于對(duì)速度要求高的微型計(jì)算機(jī)。價(jià)格低、功耗低、集成度高。2020年7月15日星期三，5.1存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本概念，5.1.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器2。性能參數(shù)和選擇原則(1)信息保存的波動(dòng)性和讀寫(xiě)。(2)容量要求：高集成度、大容量。(3)存取速度，與中央處理器匹配。(4)可靠性，平均無(wú)故障時(shí)間。(5)性?xún)r(jià)比。7，星期三，2020年7月15日，5.1存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本概念，5.1.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器3。存儲(chǔ)容量：可存儲(chǔ)的二進(jìn)制信息總量。(1)二進(jìn)制位表示法。由存儲(chǔ)單元總數(shù)和存儲(chǔ)位的乘積表示。例如，2K4意味著芯片具有2K個(gè)單元(1K1024)，并且每個(gè)存儲(chǔ)單元的長(zhǎng)度是4位。(2)字節(jié)表示。它由存儲(chǔ)器中的單

5、元總數(shù)表示(存儲(chǔ)器單元由8個(gè)二進(jìn)制位組成，稱(chēng)為一個(gè)字節(jié)，用B(Byte)表示)。例如，4KB意味著芯片有4K細(xì)胞。存儲(chǔ)芯片的存儲(chǔ)單元的數(shù)量取決于地址線的位數(shù)。8，2020年7月15日星期三，5.1存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本概念，5.1.3半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的基本結(jié)構(gòu)(1)地址線An-A0，An是最高有效位(MSB)，A0是最低有效位(LSB)，(2)數(shù)據(jù)線(輸入/輸出)，只讀存儲(chǔ)器芯片有一組可以輸出的數(shù)據(jù)總線(O7O0)。，9，2020年7月15日星期三，5.1存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本概念，5.1.3半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的基本結(jié)構(gòu)1。靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器：英特爾6116 (2 KB)，10，2020年7月15日星期三，5.1存儲(chǔ)系

6、統(tǒng)的基本概念，5.1.3半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的基本結(jié)構(gòu)2。動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器：英特爾2164 (64 K1)，11，星期三，2020年7月15日，5.1.3半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的基本結(jié)構(gòu)3。只讀存儲(chǔ)器英特爾2716 EPROM (2 KB)，2020年7月15日星期三，12，5.2內(nèi)存芯片擴(kuò)展，5.2.1解碼模式，d0d7，A0，a12，we，OE，cs，A0，a12，memw，memr，解碼電路，高地址信號(hào)，d0d7，14，2020年7月15日星期三，5.2內(nèi)存芯片擴(kuò)展，5.2.1部分3360高位地址的不完整解碼(地址線a19-A0)，15，2020年7月15日星期三，5.2內(nèi)存芯片擴(kuò)展，5.2.1解碼方法

7、，完成：個(gè)高位地址的解碼，全部參與解碼，生成芯片選擇信號(hào)。(地址線a19-A0)，16，星期三，2020年7月15日，5.2內(nèi)存芯片擴(kuò)展，5.2.2內(nèi)存芯片擴(kuò)展1。數(shù)據(jù)位擴(kuò)展：位擴(kuò)展方法也稱(chēng)為位并行方法。當(dāng)通過(guò)這種方法構(gòu)造存儲(chǔ)器時(shí)，連接到每個(gè)存儲(chǔ)器芯片的地址信號(hào)是相同的。存儲(chǔ)芯片的數(shù)據(jù)線分別連接到數(shù)據(jù)總線的相應(yīng)位。2020年7月15日，星期三，5.2內(nèi)存芯片的擴(kuò)展，5.2.2內(nèi)存芯片的擴(kuò)展，2。地址位擴(kuò)展方法，(長(zhǎng)度擴(kuò)展)，內(nèi)存的位數(shù)保持不變。整個(gè)存儲(chǔ)器的位數(shù)等于單個(gè)存儲(chǔ)器芯片的位數(shù)。該方法將存儲(chǔ)器的地址分為兩部分，低位地址部分作為芯片片上地址的高位地址部分連接到每個(gè)存儲(chǔ)芯片，由片選解碼器解碼

8、后發(fā)送到每個(gè)存儲(chǔ)芯片的片選輸入端；每個(gè)存儲(chǔ)芯片的數(shù)據(jù)線中的相應(yīng)位連接在一起。(需要解碼電路或解碼芯片，通常為74LS138)，2020年7月15日，星期三，18，38個(gè)解碼器(74ls138)，例如：8個(gè)2K8位存儲(chǔ)芯片被擴(kuò)展為具有16K8位的容量，19，星期三，2020年7月15日，芯片地址2:a13a 12 a11a 9 A8 a7 a4 CS，WE，2，K，x，8，CS，WE，2，K，x，8，CS 1 101 11 37 FFH示例：2K X 1擴(kuò)展到16k x 8，21，2020年7月15日星期三，5.3內(nèi)存芯片與中央處理器之間的連接，內(nèi)存接口分析和設(shè)計(jì)內(nèi)存接口分析，這意味著對(duì)于給定的

9、現(xiàn)成內(nèi)存接口電路，正確指出內(nèi)存的存儲(chǔ)容量和構(gòu)成內(nèi)存的每個(gè)內(nèi)存芯片的地址范圍； 存儲(chǔ)器接口設(shè)計(jì)是指根據(jù)給定存儲(chǔ)器芯片、存儲(chǔ)容量和地址范圍的要求，所需存儲(chǔ)器子系統(tǒng)的具體構(gòu)成(設(shè)計(jì))。顯然，這是內(nèi)存接口分析的反向過(guò)程。22，星期三，2020年7月15日，0 #，CS，wr，A，14，A，12，D，7，D，7，7，138，WR，A，11，A，0，OE，A，19，A，13，M，/，io，A，18，A，16，A，15，A，17，A，11，A，2020年7月23日星期三，a19a 18 a 17 a 16 a 14 a 12 a 11 A0 a 0 RAM 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 00 1

10、000 0地址范圍1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0地址范圍1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1，因此RAM的存儲(chǔ)容量為EPROM的存儲(chǔ)容量為4KB，地址范圍為FD000HFDFFFH。5.3內(nèi)存芯片與中央處理器的連接，內(nèi)存芯片與中央處理器的連接方式：與中央處理器總線相關(guān)的信號(hào)線連接。(1)根據(jù)中央處理器外部數(shù)據(jù)總線的位數(shù)確定主存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)；(2)根據(jù)中央處理器外部地址總線的位數(shù)和內(nèi)存容量，確定芯片連接原則。芯片地址線與中央處理器的低位地址總線相連，確定存儲(chǔ)器的片上地址，中央處理器剩余的高位地址通過(guò)地址解碼產(chǎn)生芯片