生产过程中采用掩膜工艺一次性直接写入的。 • 掩膜ROM一旦制成后，其内容不能再改写，因此它只适
合于存储永久性保存的程序和数据。
第三章存储器与其和CPU接口
• ② PROM • PROM为一次编程ROM。 • 它的编程逻辑器件靠存储单元中熔丝的断开与接通来表示
存储的信息：当熔丝被烧断时，表示信息“0”；当熔丝接 通时，表示信息“1”。 • 由于存储单元的熔丝一旦被烧断就不能恢复，因此PROM 存储的信息只能写入一次，不能擦除和改写。
第三章存储器与其和CPU接口
• （2）RAM的类型 • ① SRAM • SRAM是一种静态随机存储器。 • 它的存储电路由MOS管触发器构成，用触发器的导通和
截止状态来表示信息“0”或“1”。 • 其特点是速度快，工作稳定，且不需要刷新电路，使用方
便灵活，但由于它所用MOS管较多，致使集成度低，功 耗较大，成本也高。
第三章存储器与其和CPU接口
• 2764引脚定义： • A0~A11/A12为地址线信号 • D0~D7为数据线信号 • OE为允许数据输出选通信号，低电平有效。 • CE为片选信号，低电平有效。该信号有效时，芯片工作；
第三章存储器与其和CPU接口
• ③ EPROM • EPROM是一种紫外线可擦除可编程ROM。 • 写入信息是在专用编程器上实现的，具有能多次改写的功
能。 • EPROM芯片的上方有一个石英玻璃窗口，当需要改写时，
将它放在紫外线灯光下照射约15～20分钟便可擦除信息， 使所有的擦除单元恢复到初始状态“1”，又可以编程写入 新的内容。 • 由于EPROM在紫外线照射下信息易丢失，故在使用时应 在玻璃窗口处用不透明的纸封严，以免信息丢失。
第3章 存储器及其与CPU的接口
第三章存储器与其和CPU接口
本章学习目标
• 掌握各种半导体存储器芯片的外部特性。 • 掌握常用半导体存储器芯片与总线的连接。 • 了解高速缓冲存储器的基本工作原理。 • 了解存储器分类及常用性能指标。
第三章存储器与其和CPU接口
•3.1半导体存储器的分类
• 半导体存储器可分为只读存储器（ROM）和随机存取存 储器（RAM）两大类。
第三章存储器与其和CPU接口
• ⑤ 闪速存储器 • 闪速存储器（flash memory），简称Flash或闪存。它
与EEPROM类似，也是一种电擦写型ROM。 • 与EEPROM的主要区别是：EEPROM是按字节擦写，速
度慢；而闪存是按块擦写，速度快，一般在65～170ns之 间。 • Flash芯片从结构上分为串行传输和并行传输两大类：串 行Flash能节约空间和成本，但存储容量小，速度慢；而 并行Flash存储容量大，速度快。
容量的基本单位。 • 存储器容量常用的单位还有KB, MB, GB和TB。
第三章存储器与其和CPU接口
• 2．存取速度 • 存取速度通常用存取时间来衡量。 • 存取时间又称为访问时间或读/写时间，它是指从启动一
次存储器操作到完成该操作所经历的时间。 • 内存的存取时间通常用ns（纳秒）表示。
第三章存储器与其和CPU接口
第三章存储器与其和C• 1.EPROM芯片 • EPROM芯片有多种型号，市场上常见的Intel公司的产品
有： • 2716容量为2K×8bit • 2732容量为4K×8bit • 2764容量为8K×8bit • 27128容量为16K×8bit • 27256容量为32K×8bit • 27512容量为64K×8bit
第三章存储器与其和CPU接口
• ③ NVRAM • NVRAM是一种非易失性随机存储器。 • 它的存储电路由SRAM和EEPROM共同构成，在正常运
行时和SRAM的功能相同，既可以随时写入，又可以随时 读出。但在掉电或电源发生故障的瞬间，它可以立即把 SRAM中的信息保存到EEPROM中，使信息得到自动保 护。
• 3．可靠性 • 可靠性是指在规定的时间内，存储器无故障读/写的概率。
通常用平均无故障时间MTBF来衡量可靠性。 • MTBF可以理解为两次故障之间的平均时间间隔，越长说
明存储器的性能越好。 • 4．功耗 • 功耗反映存储器件耗电的多少，同时也反映了其发热的程
度。 • 功耗越小，存储器件的工作稳定性越好。 • 大多数半导体存储器的维持功耗小于工作功耗。
第三章存储器与其和CPU接口
• ② DRAM • DRAM是一种动态随机存储器。 • 它的存储电路是利用MOS管的栅极分布电容的充放电来
保存信息，充电后表示“1”，放电后表示“0”。 • 其特点是集成度高，功耗低，价格便宜，但由于电容存在
漏电现象，电容电荷会因为漏电而逐渐丢失，因此必须定 时对DRAM进行充电（称为刷新）。
第三章存储器与其和CPU接口
• ④ EEPROM • EEPROM是一种电可擦除可编程ROM。 • 它是一种在线（或称在系统，即不用拔下来）可擦除可编
程只读存储器。 • 它能像RAM那样随机地进行改写，又能像ROM那样在掉
电的情况下使所保存的信息不丢失，即E2PROM兼有 RAM和ROM的双重功能特点。 • 又因为它的改写不需要使用专用编程设备，只需在指定的 引脚加上合适的电压（如＋5V）即可进行在线擦除和改 写，使用起来更加方便灵活。
第三章存储器与其和CPU接口
• 微型计算机中半导体存储器的分类如图：
第三章存储器与其和CPU接口
3.2 半导体存储器的性能指标
• 1．存储容量 • 存储容量是指存储器所能容纳二进制信息的总量。 • 一位二进制数为最小单位（bit），8位二进制数为一个字
节（Byte），单位用B表示。 • 由于微机中都是按字节编址的，因此字节（B）是存储器
• ROM是一种非易失性存储器，其特点是信息一旦写入， 就固定不变，掉电后，信息也不会丢失。
• RAM是一种易失性存储器，其特点是在使用过程中，信 息可以随机写入或读出，使用灵活，但信息不能永久保存， 一旦掉电，信息就会自动丢失。
第三章存储器与其和CPU接口
• （1）ROM的类型 • ① 掩膜ROM • 掩膜ROM存储的信息是由生产厂家根据用户的要求，在