➢ 分散刷新
每隔一段时间刷新一次，刷新操作与 CPU操作无关。
➢ 异步刷新
在一个指令周期中，利用CPU不进行访
问存储器操作时进行刷新的方法。
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图5-7 DRAM控制器逻辑图
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3. DRAM芯片实例
MN4164（64K×1 bit DRAM）
4164的8条地址线重复使用，采用行列地址 复合选择法得到16位地址信号寻址64K个存储单 元。片内64K个存储单元排列成4个128 ×128存 储矩阵，即每行512个单元，共128行。所有存储 单元要在2ms内全部刷新一次，需要128次刷新 操作，由DMA控制器8237A-5来控制完成。
OE
＆
I/O0 ... I/O7
图5-5 6116结构框图
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5.2.2 动态RAM（DRAM）
1. 单元电路
行选择信号
Q C
刷新 放大器
列选择信号
数据输入/输出线
图5-6 单管DRAM存储单元电路
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2. DRAM的刷新
DRAM是利用电容存储电荷的原理保存信息的。 为防止电容逐渐放电使信息丢失，DRAM需要在预 定的时间内不断进行刷新。
基本存储电路
输
出
缓
选中的字线
冲
输出M位
放
大
器
N根字线 N=2p个地址 图5-1 单译码结构示意图
2. 双译码方式
A0 A1
X0 X (行) 地
• W0,0
...
A2 址
A3 A4
译
码 器
X31
•
W31,0 •
基本存储电路 W0,31
W31,31 •
R/W控制
Y0 … Y31 Y(列)地址译码及I/O控制
输入 控制 电路
...
3232＝1024 存储单元
1 2 . . . 31 32 I/O电路 Y译码
输出 输出 驱动
读/写 片选 A5 A6 A7 A8 A9 图5.4 SRAM芯片组成示意图
3. RAM芯片实例
（1）Intel 2114 （1K×4 bit SRAM）
A0~A9：地址输入 CS：片选
地
地址输入
址 译
码
存储矩阵
图5-8 ROM组成框图
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控 制 逻 辑
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5.3.2 ROM的类型
1. 掩膜ROM（MROM）
1010 1101 0101 0110
图5-9 4×4掩膜ROM矩阵
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2. 可编程ROM（PROM）
图5-10 PROM基本存储单元
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3. 紫外线擦除可编程ROM（EPROM）
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5
2. 性能指标
（1）容量：每块芯片上能存储的二进制位数， 单位N×M。
（2）速度：存取数据的时间，单位ns。 （3）功耗：功耗和速度成正比，
单位μw/单元或 mw/芯片。 （4）价格
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5.1.2 半导体存储器的基本结构
地
址
存
地址信号
译 码
…
储 体
器
数据信号
控制信号
读/写控制
所谓刷新就是把写入到存储单元的数据读出， 经过放大器放大后再写入该单元。
DRAM的刷新是一行一行进行的，每刷新一行 的时间称为刷新周期。刷新的方式有三种：集中刷 新、分散刷新和异步刷新。
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➢ 集中刷新
在信息保存允许的时间范围（如2ms） 内，集中一段时间对所有基本存储单元 一行一行地顺序进行刷新。
数据输入 数据输出
A5 A6 A7 A8 A9 图5-2 双译码结构示意图
例 Intel 2732 ROM (4K8bit)： 12位（212=4K）地址线 8位I/O数据线
Intel 2114 RAM (1K4bit)： 10位（210=1K）地址线 4位I/O数据线
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§5.2 随机存取存储器RAM
S SiO2 浮栅 D ----
P+ + + + P+
N 衬底
图5-11 EPROMC擦写原理及单元电路
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4. 电擦除可编程ROM（E2PROM） 写入过程中自动进行擦除，但擦写时间较长， 约需10ms。
微机原理及接口技术
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1
微机原理与接口技术
第5章 半导体存储器 及其接口
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主要内容
▪ 半导体存储器的分类与基本结构 ▪ 随机存取存储器 ▪ 只读存储器 ▪ 存储器与CPU的连接 ▪ 微机内存层次结构 ▪ 微机系统的内存管理
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3
§5.1 存储器概述
存储器是计算机系统中的记忆部件，用来存放 用二进制数据表示的程序和数据。
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7
5.1.3 存储单元的寻址
地址译码器实现对存储单元的寻址，常用 的有单译码和双译码方式。
1. 单译码方式
单译码方式主要用于小容量的存储器。
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8
p个输入
Ap-1 Ap-2 A1 A0 …
N取1译码器
D0
Wn-1 •
… W1 W0 •••
MD 位1
••••
…
位 线 DM－1
•••• • •… • •
RAM可以随时在任意位置上存取 信息，但怕掉电。根据存储器芯片内 部基本单元电路的结构，可分为静态 RAM和动态RAM。
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5.2.1 静态RAM（SRAM） 1. 单元电路
图5.3 6管SRAM存储单元电路
2. SRAM芯片组成
A0 A1 A2 A3
A4
X1 译2 码 驱 31 动 32
I/O1~I/O4：数据I/O WE：写允许
CS WE 00 01
写操作 读操作
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（2） Intel 6116 （2K8bit SRAM）
... …
A4
X 行 128
译
A10 码
存储矩阵 128128
A0
Y 列
译
A3 码
CE WE
• •
＆
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16 I/O 控制电路
8 数据输入/ 输出缓冲器
内存储器
RAM ROM
SRAM
DRAM
掩膜ROM PROM EPROM E2PROM
磁盘
外存储器
光盘
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4
5.1.1 半导体存储器的分类与性能指标
1. 分类
（1）RAM ➢ SRAM：存取速度快、功耗大、价高、集成度低。 ➢ DRAM：存取速度慢、功耗小、价低、集成度高。
（2）ROM
➢ 掩膜ROM：内容在芯片制造过程中固化。 ➢ PROM：内容只能写一次。 ➢ EPROM：内容可多次改写，紫外线擦除。 ➢ E2PROM：电擦除的EPROM。
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§5.3 只读存储器ROM
ROM中各基本存储电路所存信息是固定的、 非易失性的，在机器运行期间只能读出不能写入。 ROM中信息的写入通常是在脱机或非正常工作情 况下用人工方式或电气方式完成的，称为对ROM 编程。
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5.3.1 ROM的组成
D7 . . . D0 输出电路