第6章 微型计算机中的存储器.ppt

1、第6章 微型计算机中的存储器,存储器概述 存储器的接口技术,6.1存储器概述,一、性能指标 存储器的职能就相当于计算机中各部分的“信息交换中心”和“数据仓库”。因此存储器的“速度”和“容量”便成为计算机系统性能的两项重要指标，也是推动存储器不断发展的两个主要因素。 1、存储容量：指存储器芯片能存储的二进制信息量。 存储容量=单元数数据位数 即字数字长 通常以KB（210B）、MB （220B） 、GB （230B ）、TB （240B）为单位。 2、存取速度：用存取时间、存取周期衡量。 存取时间TA：CPU访问一次存储器所需的时间。 存取周期TAC ：连续两次访问存储器所需最小间隔时间。 3、

2、功耗：每个存储单元所耗的功率。 维持功耗：当芯片未被选中，工作在维持方式，输出端为高阻态，功耗下降。 操作功耗：正常工作时的功耗。w/单元 4、可靠性：用平均无故障时间来衡量。106108小时,(按存储原理分类),二、半导体存储器分类,半导体存储器,磁介质存储器（外存）,光存储器,双极型：存取速度快，但集成度低，功耗大、成本 高，一般用于大型计算机或高速微机中；,MOS型,掩膜ROM 一次性可编程PROM 紫外线可擦除EPROM 电可擦除E2PROM 可编程只读存储器FLASH,读写 存储器 RAM,只读 存储器 ROM,（按读写功能分类),（按器件原理分类）,静态SRAM,动态DRAM： 集

3、成度高但存取速度较低， 一般用于需要较大容量的场合。 非易失性NVRAM:由SRAM和E2PROM共同构成。 集成IRAM：将刷新电路集成在DRAM内,速度较快，集成度较低，功耗较高，一般用于对速度要求高、而容量不大的场合。,按 存 储介质分类,6.2.1 存储器与CPU的连接要考虑的问题 1 CPU总线的负载能力 CPU在设计时，一般输出线的直流负载能力为带5个TTL负载或10个CMOS负载，现存储器都为CMOS电路，直流负载很小，主要的负载是电容负载，故在小型系统中，CPU是可以直接与存储器相连的，而较大的系统中，就要考虑CPU能否带得动，需要时就要加上缓冲器，由缓冲器的输出再带负载。 2

4、 存储器的地址分配和片选 当多片存储器存在时，如何选片选信号。 3 CPU与存储器的时序配合问题 CPU的访存时间必须大于所用外部存储器的最大存取时间。 4 控制信号的连接 如： IO/M、RD、WR等 5 地址译码方式 线选译码 部分译码 全译码,6.2 存储器的扩展,一、位扩展（只加大位长，存储体的字数与存储器芯片字数一致）,用64K1bit的芯片扩展实现64KB存储器,进行位扩展时，模块中所有芯片的地址线和控制线互连形成整个模块的地址线和控制线，而各芯片的数据线并列（位线扩展）形成整个模块的数据线（8bit宽度）。,本例采用线选方式。,6.2.2 存储器的扩展技术（设系统为8088最小模

5、式）,二、字扩展（只加大字长，存储体的位数与存储器芯片位数一致）,用8K8bit的2764芯片扩展实现16KB存储器,进行字扩展时，模块中所有芯片的地址线、控制线和数据线互连形成整个模块的低位地址线、控制线和数据线 ， CPU的高位地址线（扩展的字线）被用来译码以形成对各个芯片的选择线 片选线 。,本例采用全译码方式。,三、字位同时扩展,用16K4bit的芯片扩展实现32KB存储器,首先对芯片分组进行位扩展，以实现按字节编址；,其次将所有片内地址线、控制线互连以形成整个模块的低位地址线、控制线；,本例采用部分译码方式。,最后设计芯片组的片选进行字扩展，以满足容量要求；,6.2.3 存储体与CPU的连接,例1：用2K8bit的6116组成8KB的存储体与8086CPU连接。,1组：18000H 18FFFH 2组：19000H 19FFFH,例2：用32K8bit的RAM组成128KB的存储体与80486CPU连接。,D0 D7,D8 D15 D16 D