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微机原理课件第五章存储器暗灰
打入是DRAM芯片的主要特点。
a
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行选择信号
读操作时先由行地址译
码,某行选择信号为高
Q
电平时,此行上管子Q
刷新 放大器
列选 择信号
C决动定态动存RA态放MR信为写择元出放数A息导取合译和单数例M操信被线大据是通电为码列元据依说作号选送器写1,容0,均允,靠明或时为中的和入或由使选许读C电其0,,信存1Q1。上,刷 某 通 驱 出,容工管行数息储图的基新 列 的 动 信再存作送和 据 通 单5电本放 选 基 , 息由储原到-列 输 过 元4压存以大 通 本 并 后列电理电的 入 刷 。值储单器 。 存 读 由地荷。容选 新/输折单管读 行 储 出 刷址来C,
静态RAM通常由地址译码器、存储矩阵、 控制逻辑和三态数据缓冲器组成,存储器芯 片内部结构框图如图5-2所示。
a
8
A0ALeabharlann A2 A3A4地 址 反 相 器
1
1
X 译 码 器
2 ┋
驱 动
31 器
32
2 ┋
31 32
32×32=1024 存储单元
输出
输入 控制 电路
读/写 CS
1……32 I/O电路 Y译码器
组成的双稳态触发器电路,可以用来存储信
息0或1,只要不掉电,0或1状态能一直保持,
除非重新通过写操作写入 新的数据。同样对
存储器单元信息的读出过程也是非破坏性的,
读出操作后,所保存的a 信息不变。
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使用静态RAM的优点是访问速度快,访 问周期达20~40ns。静态RAM工作稳定,不 需要进行刷新,外部电路简单,但基本存储 单元所包含的管子数目较多,且功耗也较大, 它适合在小容量存储器中使用。
新放大器对其进行重写,
数据输入输出
以保存信息。
图5-4 单管动态RAM基本存储a单元
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2. 动态RAM的刷新
动 DR态ARMA控M制都器是是利C用P电U和容D存R储AM电之荷间的的原接理口来电保 存 路信 ,息 由的它,把C由P于UM的O信S号管转输换入成阻适抗合很D高R,AM存芯储 的 片信 的息 信可号以,保解存决D一R段A时M间芯,片但地时址间两较次长打时入电和 容 刷会 新逐 控渐制放等电问使题信 。D息R丢A失M,控所制以器动的态逻R辑A框M图需 要 如在 图5预-5定所的示时,间包内括不下断列刷功新能。电所路谓:刷新,即 把写入到存储单元的数据进行读出,经过读 放大器放大以后再写入以保存电荷上的信息。
a
4
(1)SRAM静态行R选A择M信(号Static RAM) (2)静D态RARMA动M速态度RA非M常(Q快D,yn只am要ic电R源AM存)在内 容就D不R会A自M动的消内失容。在但10C它-3或的1基0-6本秒存之储后电自路动为消6 个 失M,O因S此管必组须成周1位期,性因的此在集内成容度消相失对之来前说进较行 低 刷, 新。功由耗于也它较的大基。本一存般储,电高路速由缓一冲个存晶储体器管 C及 较 刷a一 低 新ch个 , 电e用电另路它容外。择组列D组功信选成R号成耗A。放, 也M刷大因 小新运器此 ,行它 但速的 它度集 需较要成慢一度,个高SR额,A外成M的本比 DRAM要快2~5倍,一般,PC机的标准存储 器都采用DRA数M据。输入输出
a
3
二、按存储器性质分类 内存按存储器性质分类通常分为随机存
取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。 1. RAM随机存取存储器(Random Access
Memory)
CPU能根据RAM的地址将数据随机地写 入或读出。电源切断后,所存数据全部丢失。 通常我们所说的计算机内存容量有多少字节, 均是指RAM存储器的容量。按照集成电路 内部结构的不同,RAM又分为两种:
a
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6264真值表
6264 (8K×8)
CASD1271OW~E、AD:C0::S写 读281:允根2a 根读许数地允信据址许号线线信号
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二、动态随机存取存储器DRAM 1.动态RAM的构成
动 另外态,RA为M了与提静高态集R成AM度一,样减,少由引许脚多的基封本装存数, 储 DR单A元M按的行地和址列线排分列成组行成地矩址阵和。列最地简址单两的部动分, 态 因R此A,M在的对基存本储存器储进单行元访是问一时个,晶总体是管先和由一行个 电 它 通 信 地 行 列 制容 是 过 息 址 地 地 数M, 利 , 选 址 址 据O因用必通锁送的S而电须信存入读管集容定号器列出的成存时,地或R栅A度 储 对 再 址 写S极高 电 电 由 锁 入把和, 荷 容 列 存 。行源成 来 充 地 器 所地极本 保 电 址 , 以址会刷低 存 , 选 并送缓新通, 信 也 由入慢和信耗息称读内放/地号电的作部电写刷址少,设而信CA两新,电置丢号S 次。但容把的控失
取 为速32度根较,快可,以一寻般址是40用00M半字导节体。存储器件构成。
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2
2.外部存储器 外 由 计一部于算般外存内机部储存工存器容作储也 量 时器叫 的 ,由限 一外磁制 般存表, 由面是一 内存部辅储助分RO器存系M件统储中构器软的成。件引,
外 必 存 导存 须 储 程的 常 速 序特驻度启点内较动是存慢系大,。统容 另 在 ,量 外 微 再, 型 从一所 计 外部存 算 存分储 机 中系的 中 读统信,取软息常系件既见统和可的程应以外序用 修 软 存 和改 件 有 应, 则 软 用也在盘程可用、序以到硬,保时盘送存 , 、 到, 再 光 内存 由 盘 存取 外 等 的R速 存 。A度 传 但M较 送 外中慢到存,,内要程要存配序有。置运专此专行 门 外 门 的的 还 的 中设 有 驱 间备一动结来部设果管分备放理程才在R。 序 能A或 完M数 成中据 对,需 它(要 的内访长存问期不功保够能存时,。放比构在 成 如 外内 要 存存 配 中的置)器软,件盘程是驱序不 动 结能 器 束实 、 时现 硬 将这 盘 最个 驱 后功 动 结能器果的、存,光入因盘外此驱部 设 动 存计器 储出等 器各驱。种动外设部备存。储器,它的容量不受限制, 也称为海量存储器。
输出 驱动
A5 A6 A7 A8A9
图5-2 存储器芯片a内部结构框图
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2.静态RAM的例子
典型的静态RAM芯片有: 2114(1K×4位):10根地址线,4根数据线 6116(2K×8位) :11根地址线,8根数据线 6264(8K×8位) :13根地址线,8根数据线 62128(16K×8位) :14根地址线,8根数据线 62256(32K×8位) :15根地址线,8根数据线
读/写 CS
地址反相器
A5 A6 A7 A8A9
图5-2 存储器芯片a内部结构框图
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A0
A1 A2 A3
A4
地 址 反 相 器
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X 译 码 器
2 ┋
驱 动
31 器
32
2 ┋
31 32
32×32=1024 存储单元
输出
输入 控制 电路
读/写 CS
1……32 I/O电路 Y译码器
1 2 … 31 32 地址反相器
第五章 存储器
主要内容有: 1. 存储器分类(了解) 2. 随机存取存储器RAM(了解) 3. 只读存储器(了解) 4. CPU与存储器的连接(重点) 5. 存储器空间的分配和使用(了解)
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第五章 存储器
5-1 存储器分类
是 一 在用 、 实存 按来 按际储存存用使器储储途用是器程分中计用序类,算 途和由机 分数于的 类据内主 ,的存要 可部芯组 以件片成 分,价部成存格分内储较之部器贵一存表,,储征这 了 器 样计 和 许算 外 多机部程的存序‘储和记器数忆 。 据’ 要功 存能 放, 在存 磁储 盘器外的存容中量,越使
1 2 … 31 32 地址反相器
输出 驱动
A5 A6 A7 A8A9
图5-2 存储器芯片a内部结构框图
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AAAAA(( (20134一 8字 地 如C位312P块 的 址 图)) )制U按 位一5存 同 译控存 地地址反相器读-作2字结个储一码制储址/所在写基结构器位逻矩译示一X译码器本构是芯,完辑阵码,块个存方1片成与器X┋个13芯23存12储式中 内 存和三芯片储驱动器单排的 按 储Y态片上单译元列基 矩 单数┋1323内,元12码存时本 阵 元据的若时器3放,存 排 的缓2存基选,×各3一读储 列 选冲储2本中先=输单位/单 , 择器1出单0则将元出2二8元,4一元8位地3进位电通2个作由址根制信路常字不8送线信输息块按有节同到出,息从芯字线的, 结 一 多 它 片 1地 装 地 选 码 写 性 译 矩 A由 储 入 存K5构 个 。 要 组 址 引 址 中 器 信 译 码 阵 X单 到 储~存和或 7芯 例 成 线 线 总 芯 选 号 码 。 , 元 地 单A储根输Y9位A片如。和减线片中控和。址元送器入方地0结11中优少,,所制复若译,~到芯向K址根0构2同点,高低需下合采码结电AY控片的同数4线4路译制×的时是成位位要将译用器构送存由时据和1码的方读 芯 品 地 地 的 存 码 线 后 复到储1选线80器位式根出 片 合 址 址 片 储 两 性 , 杂X芯2中,4(译结数排, 封 格 经 送 内 单 种 译 有 化×片的但1列码构据列1但 装 率 译 到 存 元 方 码 了1组由单使0译器芯线成2芯 时 就 码 存 储 内 式 器 。2成1IY元用41/2码(O…译片根。矩片 引 会 后 储 单 容 , ,,8…为电芯…码×)行排输阵1提 器 读封 线 产 元 一路访83器3所片0组21。译列出。根高,出装较生,般问访为成码成线地。由或时少片最采3它问28,)来3址块地写引,选后用要的2访输驱,选×线。址入线例信在复1存3出动0问择2输封译。较如号读合根/
可编程固化程序,并可利用电压来擦除 芯片内容,以重新编程新数据。