存儲器市公開課一等獎省賽課獲獎課件

第二章存放器存儲器第1頁概述存放器是計算機主要部件，有記憶功效，用來存放指令代碼和操作數(shù)。內(nèi)存（主存）主機內(nèi)部由半導體器件組成輔助存放器位于主機外部用接口與主機連接

高速緩沖存放器主存和微處理器之間

存儲器第2頁§2.1半導體存放器分類雙極型MOS型工藝隨機存放器（RAM）只讀存放器（ROM）半存導儲體器靜態(tài)RAM（SRAM）動態(tài)RAM（DRAM/iRAM）

掩膜式ROM（MROM）可編程ROM（PROM）可擦除PROM（EPROM）電可擦除PROM（EEPROM)存儲器第3頁1.隨機存放器(RAM)數(shù)據(jù)存放器，不能長久保留數(shù)據(jù)，掉電后數(shù)據(jù)丟失，普通可對部分RAM配置掉電保護電路，在掉電過程中實現(xiàn)電源切換。SRAM芯片型號6116（2KB×8）、6264（8KB×8）、62128（16KB×8）、62256（32KB×8）存儲器第4頁2只讀存放器（ROM)

只讀存放器含有掉電后信息不丟失特點（非易失性），又稱為固定存放器和永久性存放器。用來存放程序。

MROM掩膜型只讀存放器生產(chǎn)成本低，數(shù)據(jù)由廠家一次性寫入，不能修改。

PROM可編程只讀存放器

MOS管串有一段“熔絲”組成，芯片出廠時全部“熔絲”均處于連通狀態(tài)（“1”態(tài)），用戶借助專用編程器一次性寫入，若寫入數(shù)據(jù)“0”位，則“熔絲”斷開，不可恢復。存儲器第5頁EPROM可擦除可編程只讀存放器用戶借助仿真器，選擇適當寫入電壓，將程序寫入EPROM，擦除時利用紫外線照射。擦凈后，讀出狀態(tài)為“FFH”,可重復寫入上萬次。EPROM芯片型號有2716（2K×8)\2732（4K×8)\2764（8K×8)\7128(16K×8)等,可與相同容量SRAM引腳兼容。EEPROM(E2PROM)：電擦除可編程只讀存放器用專門擦除器擦除，可在線擦除和編程、寫入過程中自動擦除并寫入，但擦除時間約10ms。存儲器第6頁3.閃速存放器（FlashMemory）采取非揮發(fā)性存放技術，能夠在線擦除重寫，寫入速度已達30ns，類似于RAM，掉電后信息可保持。經(jīng)典閃存芯片有29C256（32K×8）\29C512（64K×8)\29C101（128K×8）\29C020（256K×8）\29C040（512K×8）\29C080（1024K×8）存儲器第7頁存放器容量＝2Ｎ,其中Ｎ為所需片內(nèi)地址線根數(shù)。

1KB，片內(nèi)地址線10根（A9～A0）2KB，片內(nèi)地址線11根（A10～A0）4KB，片內(nèi)地址線12根（A11～A0）8KB，片內(nèi)地址線13根（A12～A0）片內(nèi)地址線:區(qū)分存放單元地址所必需地址線片外地址線:地址信息中除片內(nèi)地址線外所需要地址線§2.2存放器擴展技術存儲器第8頁三種方式位擴展字擴展字位全擴展存儲器第9頁1.位擴展位擴展連接方法①存放芯片地址線，片選信號線及控制信號線均并聯(lián)。②數(shù)據(jù)線按數(shù)據(jù)位高低次序分別連到數(shù)據(jù)總線上。

存儲器第10頁2.字擴展所謂字擴展就是存放單元數(shù)擴展，數(shù)據(jù)寬度仍以字節(jié)為單位，只是對存放器系統(tǒng)尋址空間進行擴展。

字擴展連接方法①存放器芯片地址線、數(shù)據(jù)線、讀、控制信號線均并聯(lián)。②片選信號線是各自獨立被選中。存放器字擴展圖

存儲器第11頁字位全擴展假如存放器字數(shù)和位數(shù)都不能滿足需要，就要進行字和位全擴展，字位全擴展是由字擴展電路和位擴展電路組合而成，電路怎樣畫，留做作業(yè)?！?.3存放器與CPU連接存放器都是掛在總線上！并由系統(tǒng)唯一分配一個地址，地址信息經(jīng)過地址譯碼電路產(chǎn)生一個選通信號（片選），選中某一片存放器，對該存放器進行讀寫操作。存儲器第12頁當CPU訪問存放器時，出現(xiàn)在地址總線（AB）上地址信號可劃分為兩部分，直接與存放器連接地址線可稱為片內(nèi)地址線，其所用根數(shù)與存放器容量相關，容量等于2N；其中N為片內(nèi)地址線根數(shù)；剩下地址線稱為片外地址線，?？勺鰹榇娣判酒x地址線或譯碼電路輸入地址線。1）.地址譯碼方式三種方式線選譯碼方式譯碼器方式部分譯碼器方式全譯碼器方式存儲器第13頁

線選譯碼方式：利用片外地址線或其它直接與存放器芯片片選引腳線連接，方法簡單，不需附加譯碼電路，適合用于存放芯片較少，而且片外地址線充分系統(tǒng)。注意：若有多條片選線時，在CPU訪問存放器期間只能有一根處于有效狀態(tài)，不允許出現(xiàn)多條片選線同時有效現(xiàn)象。譯碼器方式：利用譯碼器輸出與存放器片選引腳線相連，譯碼器輸入常采取片外地址線提供，依據(jù)片外地址線使用情況，譯碼器方式又可分為全譯碼方式和部分譯碼方式。存儲器第14頁

全譯碼方式：指全部片外地址線都接入譯碼器輸入端，沒有剩下，其特點是：存放器每一個存放單元只有唯一一個地址與之對應，不存在地址重合現(xiàn)象。部分譯碼方式：只有部分片外地址線參加譯碼，剩下線狀態(tài)可任意，所以會出現(xiàn)地址重合現(xiàn)象，即一個存放單元將有多個地址與之對應，對于剩下AB線，盡可能按“0”選取。2）.地址譯碼器地址譯碼器功效是依據(jù)輸入片外地址碼譯碼輸出選通一個存放芯片或I/O設備，再結合片內(nèi)地址碼共同指向某一單元。任何時刻譯碼器輸出是唯一，即只能有一個設備被選中。存儲器第15頁74LS138引腳和邏輯框圖存儲器第16頁存儲器第17頁1.以SRAM為例，引腳結構以下列圖所表示：VCC（+5V）存儲器第18頁2.SRAM與CPU連接例：設有一個總線系統(tǒng)DB（D0～D7），AB（A15～A0),CB（RD、WR），有兩片6264（8K×2），要求設計一個存放系統(tǒng)，要求從0000H開始編址，且地址連續(xù)。譯碼器要求使用138譯碼器。解：6264（1）地址范圍：0000H～1FFFH6264（2）地址范圍：H～3FFFH6264需13根片內(nèi)地址線，即A0～A12存儲器第19頁結構總線存儲器第20頁地址分析存儲器第21頁連接步驟：①結構總線；②掛上芯片(確定片內(nèi)地址線根數(shù)）；③依據(jù)題意設計譯碼電路，進行地址分析,確定連接方式。練習：用Y4選6264（1），Y6選6264（2）求地址范圍。6264（1）：8000H～9FFFH6264（2）：C000H～DFFFH存儲器第22頁存放器連接練習例：設有一個總線系統(tǒng)DB（D0～D7），AB（A15～A0),CB（RD、WR），要求有兩片2716（2K×2）和一片2732（4K），要求設計一個存放系統(tǒng)，要求2716（1）從0000H開始編址，