《微机存储器》PPT课件.ppt

2020 3 23 1 第5章微机的存储器 1 存储系统的基本概念存储器的分类RAM和ROM存储器存储器的地址译码方式2 存储器芯片的扩展3 存储器芯片与CPU的连接 2020 3 23 2 1 存储系统的基本概念 具有记忆功能的部件 具有接收 保存和取出信息 程序 数据 文件 的功能 是计算机的重要组成部分 是CUP最重要的系统资源之一 2020 3 23 3 1 存储系统的基本概念 计算机工作时存储器工作情况 一般由内存ROM中引导程序启动系统 从外存储器读取系统程序和应用程序 送到内存RAM中 程序运行时中间结果放在RAM中 程序运行结束时将结果存入外存 2020 3 23 4 1 存储系统的基本概念 存储器分类 按用途分类 主存储器 MainMemory 主存又称内存 CPU可以直接对它进行访问 存取速度快 但容量有限 其大小受地址总线位数的限制 如在8086 8088系统中 可以寻址内存1MB空间 2 辅助存储器 ExternalMemory CPU不能直接访问它 如磁盘 光盘等 容量大 成本低 信息既可以修改也可以长期保存 但存取速度慢 需要配置专门的驱动设备实现访问 2020 3 23 5 1 存储系统的基本概念 存储器分类 按存取方式 外存储器分类 顺序存取存储器 直接存取存储器 内存储器按使用属性分类 随机存取存储器RAM RandomAccessMemory 双极型RAM 存取速度快 集成度低 功耗大MOS型RAM SRAM DRAM集成度高 功耗低只读存储器ROM ReadOnlyMemory 掩模ROM PROM EPROM EEPROM 2020 3 23 6 1 存储系统的基本概念 存储器存储容量存储器的容量是指一个存储器中单元总数 用字数或字节数表示 也可以用二进制位 bit 来表示 512KB 512K 8bit 1KB 210B 1MB 220B 1GB 230B 1TB 240B存储器芯片的存储单元数取决于地址线的位数 译码方式 单译码 双译码 2020 3 23 7 1 存储系统的基本概念 存储器的主要引脚 1 地址线An A0 An为最高位 MSB A0是最低有效位 LSB 2 数据线 入 出 ROM芯片有一组可以进行输出的数据总线 O7 O0 RAM芯片有一组可以进行输入 输出的数据总线 IO7 IO0 数据总线8位意味着一个存储单元存放8位 1个字节 数据 3 控制线 控制线引脚数目随着芯片不同而不同 2020 3 23 8 1 存储系统的基本概念 存储器的地址译码方式单译码 n个地址线 可译码2n个单元 74LS138 双译码 2020 3 23 9 1 存储系统的基本概念 RAM存储器 SRAMSRAM 6116 6232 6264 62128 62256 2020 3 23 10 1 存储系统的基本概念 RAM存储器与系统的连接 D0 D7 A0 A12 WE OE CS1 CS2 A0 A12 MEMW MEMR 译码电路 高位地址信号 D0 D7 2020 3 23 11 1 存储系统的基本概念 RAM存储器 DRAMDRAM INTEL2116 2164 4164 2020 3 23 12 1 存储系统的基本概念 ROM存储器EPROM 2716 2KX8 2732 2764 27128 2020 3 23 13 2 存储器芯片的扩展 数据位扩展法位扩展法也称位并联法 采用这种方法构成存储器时 各存储芯片连接的地址信号是相同的 而存储芯片的数据线则分别连接到数据总线的相应位上 2020 3 23 14 2 存储器芯片的扩展 地址位扩展法 长度扩展 存储器的位数不变 整个存储器的位数等于单个存储芯片的位数 这种方法将存储器的地址分成两部分低位地址部分接到各存储芯片作为芯片的片内地址高位地址部分经过片选译码器译码后送到各存储芯片的片选输入端 各存储芯片的数据线中的对应位连接在一起 需要译码电路或译码芯片 典型的为74LS138 2020 3 23 15 3 8译码器 74LS138 例 8片2K 8位的存储芯片扩展成容量为16K 8位 2020 3 23 16 片2地址 A13A12A11A10A9A8A7 A4A3 A0 2 K x 8 CS WE 2 K x 8 CS WE 2 K x 8 CS WE D 0 D 1 D 7 A 0 A 13 WE A 11 A 13 D 0 D 1 D 7 D 0 D 1 D 7 D 0 D 1 D 7 Y 0 Y 7 3 8 译码器 A 0 A 10 1 2 1100000 00 03000H 1101111 11 137FFH 2020 3 23 17 2 存储器芯片的扩展 字位扩展法数据位和存储器容量同时进行扩展 例 2KX1扩展成16KX8 2020 3 23 18 2 存储器芯片的扩展 存储器接口分析与设计存储器接口分析 是指对于给定的现成存储器接口电路 正确指出存储器的存储容量以及构成该存储器的各个存储芯片的地址范围 存储器接口设计 则是指根据给定的存储芯片及存储容量和地址范围的要求 具体构成 设计 所要求的存储器子系统 显然 它是存储器接口分析的相反的过程 2020 3 23 19 0 CS WR A 14 A 12 D 7 D 0 CPU I O 1 I O 8 Y 0 Y 1 Y 7 G 1 G 2 B G 2 A A C B RD 74 LS 138 WR A 11 A 0 OE A 19 A 13 M IO A 18 A 16 A 15 A 17 A 11 A 0 OE CE A 11 A 0 Y 5 Y 6 1 D 7 D 0 例 已知一个存储器子系统如图所示 试指出其中RAM和EPROM的存储容量以及各自的地址范围 F9000H F9FFFH FD000H FDFFFH 2020 3 23 20 A19A18A17A16A15A14A13A12A11A10 A0RAM1111100100 0地址范围 1111100111 1EPROM1111110100 0地址范围 1111110111 1所以 RAM的存储容量为4KB 地址范围为F9000H F9FFFH EPROM的存储容量为4KB 地址范围为FD000H FDFFFH 2020 3 23 21 2 存储器芯片的扩展 扩展系统的译码方法线选法 用每一根高位地址线直接作为存储芯片的片选信号 选通一块芯片 2020 3 23 22 2 存储器芯片的扩展 扩展系统的译码方法不完全译码 高位地址中的一部分地址进行译码产生片选信号 2020 3 23 23 2 存储器芯片的扩展 扩展系统的译码方法完全译码 高位地址全部参与译码 产生片选信号 2020 3 23 24 3 存储器芯片与CPU连接 存储器芯片与CPU的连接方式 是指与CPU总线相关的信号线的连接 1 根据CPU外部数据总线的位数确定主存结构 2 根据CPU外部地址总线的位数与存储器的容量 确定主存储器芯片连接原则芯片地址线与CPU的低地址总线相连 以确定存储器片内地址 剩下CPU的高位地址通过地址译码产生片选控制