微机原理与接口技术 存储器.ppt

1、第6章 存贮器,6.1 概述 6.2 读写存贮器(RAM) 6.3 只读存贮器(ROM) 6.4 外存贮器简介,6.1 概述,6.1.1 存贮器的分类 1读写存贮器RAM 读写存贮器(RAM)按其制造工艺又可以分为双极型RAM和金属氧化物RAM。 (1)双极型RAM 双极型RAM的主要特点是存取时间短，通常为几到几十纳秒(ns)。,(2) 金属氧化物(MOS)RAM 用MOS器件构成的RAM又可分为静态读写存贮器(SRAM)和动态读写存贮器(DRAM)。 静态RAM的主要特点是，其存取时间为几十到几百ns，集成度比较高。 动态RAM的存取速度与SRAM的存取速度差不多。,2只读存贮器ROM (

2、1)掩模工艺ROM (2)可一次编程ROM (3)可擦去的PROM,6.1.2 存贮器的主要性能指标 1存贮容量 这里指的是存贮器芯片的存贮容量，其表示方式一般为：芯片的存贮单元数每个存贮单元的位数。 2.存取时间 存取时间就是存取芯片中某一个单元的数据所需要的时间。 3可靠性 微型计算机要正确地运行，必然要求存贮器系统具有很高的可靠性。,4功耗 使用功耗低的存贮器芯片构成存贮系统，不仅可以减少对电源容量的要求，而且还可以提高存贮系统的可靠性。 5价格 构成存贮系统时，在满足上述要求的情况下，应尽量选择价格便宜的芯片。,6.2 读写存贮器(RAM),6.2.1 静态读写存贮器(SRAM) 1概

3、述 1) 8K8bit的CMOSRAM芯片 现以6264(或6164)芯片为例，说明其引线功能。该芯片的引脚图如图5.1所示。 (1) 引线功能 6264(6164)有28条引出线，它们包括： A0A12为13条地址信号线。,图6.1 SRAM6264引脚图,D0D7为8条双向数据线。容量213 x8 8KB CS2为两条片选信号的引线。 为输出允许信号。 是写允许信号。,表6.1 6264真值表,(2) 6264(6164)的工作过程,图6.2 SRAM6264数据写入波形,图6.3 SRAM6264数据读出波形,2连接使用 (1) 全地址译码方式 (2) 部分地址译码方式 分析图6.6所示

4、的连接图，可以发现，此时的8KB芯片6264所占据的内存地址空间为: DA000HDBFFFH DE000HDFFFFH FA000HFBFFFH FF000HFFFFFH,图6.4 SRAM6264的全地址译码连接,地址11110000000000000000 11110011111111111111 F000H-F3FFH,图6.5 另一种译码器,图6.6 SRAM6264的部分地址译码连接,11X11X10000000000000 11X11X11111111111111 DA000HDBFFFH DE000HDFFFFH FA000HFBFFFH FF000HFFFFFH,(3)译码器

5、电路 利用厂家提供的现成的译码器芯片。 利用厂家提供的数字比较器芯片。 利用ROM做译码器。 利用PLD。,3静态RAM连接举例 4等待的实现,图6.7 SRAM6116引线图,图6.8 两片6116与8位总线的连接图,容量:2KB 地址: 第一片000000000000000000000 00000000011111111111 00000H007FFH 第二片 00000000100000000000 00000000111111111111 00800H00FFFH,图6.9 8086存贮器的高低位库,表6.1 8086存贮器的高低位库的选择,图6.10 两片6116与16位总线的连接图

6、,6.2.2 动态读写存贮器(DRAM) 1概述 动态读写存贮器(DRAM)以其速度快、集成度高、功耗小、价格低在微型计算机中得到极其广泛的使用。 (1) 动态存贮器芯片2164A的引线 A0A7为地址输入端。 Din和Dout是芯片上的数据线。 为行地址锁存信号。 为列地址锁存信号。 为写允许信号。,图6.11 DRAM2164引线图,(2) DRAM的工作过程 读出数据。 写入数据。 刷新。,图6.12 DRAM2164的读出过程,图6.13 DRAM2164的写入过程,图6.14 DRAM2164的刷新过程,2实现DRAM的刷新 下面以PCXT微型机动态存贮器为例，说明该系统中DRAM的

7、工作及刷新过程。 (1)行列控制信号的形成 (2) DRAM的读写 (3) 刷新,图6.15 PC/XT机DRAM行（ ）列（ ）形成电路,图6.16 DRAM读写简化电路,6.3 只读存贮器(ROM),6.3.1 EPROM EPROM是一种可以擦去重写的只读存贮器。 12764的引线 2764是一块8K8bit的EPROM芯片，引线图如图6.17所示。 A0A12为13条地址信号输入线，说明芯片的容量为8K个单元。 D0D7为8条数据，表明芯片的每个存贮单元存放一个字节(8位二进制数)。,为输入信号。 是输出允许信号。 为编程脉冲输入端。 22764的连接使用 2764在使用时，仅用于将其

8、存贮的内容读出。其过程与RAM的读出十分类似。即送出要读出的地址，然后使 和 均有效(低电平)，则在芯片的D0D7上就可以输出要读出的数据。其过程如图6.18所示。,图6.17 2764引线图,图6.18 EPROM的读出过程,图6.19 2764的连接图,3EPROM的编程 (1) 擦除 (2) 编程 标准编程。,图6.20 EPPOM27C040,图6.21 EPPOM27C040的编程时序,图6.22 27C040快速编程流程图,6.3.2 EEPROM(E2PROM) 1典型EEPROM芯片介绍 EEPROM以其制造工艺及芯片容量的不同而有多种型号。 (1) EEPROM98C64A的

9、引线 EEPROM98C64A为CMOS工艺，其引线如图6.23所示。 其中A0A12为地址线，用于选择片内的8K个存贮单元。 D0D7为8条数据线，表明每个存贮单元存贮一个字节的信息。,为片选信号。 为输出允许信号。 是写允许信号。 是漏极开路输出端，当写入数据时该信号变低，数据写完后，该信号变高。,图6.23 EEPROM98C64A,(2) 98C64A的工作过程 EEPROM98C64A工作过程如下所述。 读出数据。 写入数据。,图6.24 EEPROMNMC98C64A的写入时序,(3)连接使用 EEPROM可以很方便地接到微机系统中。图6.25就是将98C64A连接到8088总线上

10、的连接图。 例如下面的程序可将55H写满98C64。 START： MOV AX，lE00H MOV DS，AX MOV SI，0000H MOV CX，2000H,图6.25 EEPROM 98C64A的连接使用,00011110000000000000 00011111111111111111 1E000H-1FFFFH,GOON：MOV AL，55H MOVSI，AL CALLT20MS；延时20ms INCSI LOOP GOON HLT,2闪速(FLASH)EEPROM (1)28F040的引线 28F040是一块512KB的闪速EEPROM芯片，其内部可分成16个32KB的块(或一

11、页)。每一块可独立进行擦除。其引线如图6.26所示。 (2)工作过程 工作类型。 读出类型。 写入编程类型。 命令和状态。,图6.26 闪速EEPROM28F040引线图,表6.4 28F040的命令,表6.5 状态寄存器各位含义,表6.6 28F040工作条件,(3) 主要功能的实现 只读存贮单元。 编程写入。 擦除。 整片擦除。 块擦除。 其他。,图6.27 28F040字节编程,图6.28 28F040的擦除,(4) 应用 用作外存贮器。 用于内存。,6.4 外存贮器简介,6.4.1 磁盘 1软磁盘 在微机上大都配有软盘驱动器，用软磁盘来存放各种信息。 (1)软盘分类 目前使用的软盘可按

12、其直径分为： 5.25英寸软盘，有时简称5寸盘。,3.5英寸软盘，简称3寸盘。当前常用的容量是1.44MB。 现在5.25英寸软盘已逐渐被淘汰。 (2)软盘驱动器与系统的连接 驱动器自成体系，是相对独立的部件，通过总线电缆与适配器相连接。驱动器主要由3大功能系统组成： 读写系统。 磁头定位系统。 主轴驱动系统。,2. 硬磁盘 同软盘相比，硬盘的存贮容量大且存取速度高。它是目前微型机(PC)系统配置中必不可少的外存。在软盘驱动器中，读写磁头与盘片接触在一起，以便读写数据。在硬盘驱动器中，磁头和盘片是非接触式的。主轴驱动系统使盘片高速旋转，通常达36007200转min，从而在盘片表面产生一层气垫，磁头便浮在这层气垫上。磁头与盘片间具有m级的空隙。,6.4.2 光盘技术 1CD家族的发展 激光通过聚焦，可获得直径为1m的光束。 简要介绍。 (1) LV(Laser Vision)激光视盘 (2) 音频CD和MD (3)CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)光盘只读存贮器 (4)CD-I(Compact Disc Interactive)交互式光盘,(5)CD-ROMXA(CD-RO Me Xtended Architecture) (6)Photo CD (7)