输入缓冲
-CS -OE -WE
0
行 地1 址 译 码 15
6管基本 存储单元
0
1
15
A7
SRAM 芯片的内部结构
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4. SRAM芯片举例
SRAM芯片2114
? 存储容量为1024×4 ? 18个引脚：
10 根地址线 A9～A0 4 根数据线 I/O4～I/O1 片选 -CS 读写 -WE
每个存储单元 存放多位（ 4、8、16等） 每个存储单元具有一个唯一的地址
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静态RAM的存储结构
行选线X
VDD
T5 A
T3
T4
T6 B
T1
T2
T7
T8
6 管基本 存储单元
列选通
数据线D
列选线Y
数据线D'
六管基本存储电路
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A3 A2 A1 A0
输出缓冲
I/O
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5. SRAM与CPU的联接
1. 存储芯片数据线的处理
? 若芯片的数据线正好 8 根：
一次可从芯片中访问到 8 位数据 全部数据线与系统的 8 位数据总线相连
? 若芯片的数据线不足 8 根：
一次不能从一个芯片中访问到 8 位数据 利用多个芯片扩充数据位（数据宽度） 这种扩充方式称“ 位扩充”
虽然微型计算机的字长已经达到16位、32位甚至64位，但其内存仍以一个字节为 一个单元，不过在这种微型机中，一次可同时对2、4、8个单元进行访问。 2.存取周期
存储器的存取周期是指从接收到地址，到实现一次完整的读出或写入数据的时间， 是存储器进行连续读或写操作所允许的最短时间间隔。 3. 功耗
半导体存储器属于大规模集成电路，集成度高，体积小，但是不易散热，因此在 保证速度的前提下应尽量减小功耗。一般而言， MOS型存储器的功耗小于相同容量的双 极型存储器。例如上述HM62256的功耗为40mW～200 mW。 4. 可靠性 5. 集成度
功能
A6 1 A5 2 A4 3 A3 4 A0 5 A1 6 A2 7 -CS 8
GND 9
18 Vcc
17 A7 16 A8 15 A9 14 I/O1 13 I/O2 12 I/O3 11 I/O4 10 -WE
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SRAM 2114的读周期
TA TRC
地址 ? TA读取时间
第5章 半导体存储器
5.1 概述 5.2 随机读写存储器 5.3 只读存储器 5.4 内存管理 5.5 例题解析
第5章 半导体存储器
教学重点
? 芯片SRAM 2114和DRAM 4116 ? 芯片EPROM 2764和EEPROM 2817A ? SRAM、EPROM与CPU的连接
2020/3/22
半导体存储器的集成度是指在一块数平方毫米芯片上所制作的基本存储单元数， 常以“位／片”表示，也可以用“字节／片”表示， 6. 其他
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5.2 随机读写存储器
读写存储器RAM
类型
SRAM DRAM NVRAM
构成 触发器 极间电容 带微型电池
速度 快 慢 快
集成度 低 高 低
应用 小容量系统 大容量系统 小容量非易失
从读取命令发出T到CO数据稳定出现的时间
-CS
给出地址到数据出现在外部总线上
数据
? TRC读取周T期CX
TODT
两次读取存储器所允许的TOD最HOAU小T 时间间隔
有效地址维持的时间
-WE
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SRAM 2114的写周期
TWC
地址? TW写入时间
-CS 从 写写信TA入号W 命有令效发时出间到数据进入存储T单WR元的时间
1
5.1 概述
? 微型计算机的存储结构
寄存器——位于CPU中
主存——由半导体存储器 (ROM/RAM)构成
辅存——指磁盘、磁带、磁鼓、 光盘等大容量存储器，采用 磁、光原理工作
高速缓存(CACHE)——由静 态RAM芯片构成
? 本章介绍半导体存储器及组成 主存的方法
CPU（寄存器）
CACHE （高速缓存）
主存（内存）
辅存（外存）
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5.1.1 半导体存储器的分类
? 按制造工艺分类
双极型： 速度快 、集成度低、功耗大 MOS型：速度慢、集成度高、 功耗低
? 按使用属性分类
随机存取存储器 RAM：可读可写、断电丢失 只读存储器 ROM：只读、断电不丢失
详细分类，请看图示
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功能
NC 1
A12
2
A7 3
A6 4
A5 5
A4 6 A3 7 A2 8
A1 9 A0 10 D0 11 D1 12
D2 13 GND 14
28 +5V
27 -WE
26 CS2
25 A8
24 A9
23
A11
22 -OE
21
A10
20 -CS1
19 D7 18 D6 17 D5 16 D4 15 D3
-WE? TWC写入周期 TW
两T次DT写W 入存储器所允许的T最DW小时间间T隔DH
数据 有D效OU地T 址维持的时间
DIN
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SRAM芯片6264
? 存储容量为 8K×8 ? 28个引脚：
13 根地址线 A12～A0 8 根数据线 D7～D0 2 根片选 -CS1、CS2 读写 -WE、-OE
半导体 存储器
图5.1 半导体存储器的分类
随机存取存储器 （RAM）
静态 RAM（SRAM） 动态 RAM（DRAM） 非易失 RAM（NVRAM）
只读存储器 （ROM）
掩膜式 ROM 一次性可编程 ROM（PROM） 紫外线擦除可编程 ROM（EPROM） 电擦除可编程 ROM（EEPROM）
详细展开，注意对比
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5.1.2存储器的性能指标
1.存储器容量 存储 1位二进制信息的单元称为 1个存储元。对于 32MB的存储器，其内部有 32M
×8bit个存储元。存储器芯片多为×8结构，称为字节单元 。 在标定存储器容量时，经常同时标出存储单元的数目和每个存储单元包含的位数：
存储器芯片容量=单元数×位数 例如，Intel 2114芯片容量为1K×4位，6264为8K×位。
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随机存取存储器
静态RAM SRAM 2114 SRAM 6264
动态RAM DRAM 4116 DRAM 2164
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5.2.1 静态RAM
? SRAM 的基本存储单元是触发器电路 ? 每个基本存储单元存储1位二进制数 ? 许多个基本存储单元形成行列存储矩阵 ? SRAM 一般采用“字结构”存储矩阵：