内存组织原理与接口.ppt
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1、第七章 内存组成、原理与接口,1.微机存储系统概述 2.半导体结构与原理 3.典型半导体存储器芯片 4.内存组成及其与系统总线的连接 5.PC系列微机的内存组织,7.1 微机存储系统概述,除采用磁、光原理的辅存外,其它存储器主要都是采用半导体存储器 本章介绍采用半导体存储器及其组成主存的方法,2,7.1.1 存储器的分类,按用途分类 内部存储器(内存、主存) 外部存储器(外存、辅存) 按存储介质分类 半导体集成电路存储器 磁存储器 光存储器,3,7.1.2 半导体存储器的分类与特点,按制造工艺 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 随机存取存储器RA
2、M:可读可写、断电丢失 只读存储器ROM:正常只读、断电不丢失,4,7.1.2 半导体存储器的分类与特点,5,读写存储器RAM,6,只读存储器ROM,掩膜ROM:信息制作在芯片中,不可更改 PROM:允许一次编程,此后不可更改 EPROM:用紫外光擦除,擦除后可编程;并允许用户多次擦除和编程 EEPROM(E2PROM):采用加电方法在线进行擦除和编程,也可多次擦写 Flash Memory(闪存):能够快速擦写的EEPROM,但只能按块(Block)擦除,返回本章目录,7,7.1.3 存储器的主要性能参数,存储容量 对于M位地址总线、N位数据总线的半导体存储器芯片的存储容量则为2MN位 存取
3、速度 存取时间(Access Time)TA:启动一次存储器操作,到完成该操作所经历的时间 存储周期(Memory Cycle)TMC:为连续进行两次独立的存储器操作之间所需的最小时间间隔 可靠性 MTBF(Mean Time Between Failures),即平均故障间隔时间来衡量,MTBF越长,可靠性越高 性能价格比,返回本章目录,8, 存储体 存储器芯片的主要部分,用来存储信息 地址译码电路 根据输入的地址编码来选中芯片内某个特定的存储单元 片选和读写控制逻辑 选中存储芯片,控制读写操作,7.2半导体存储器结构与原理,返回主目录,9,7.2.1 半导体存储器芯片的结构,返回本章目录,
4、10, 存储体,返回本章目录,每个存储单元具有一个唯一的地址,可存储1位(位片结构)或多位(字片结构)二进制数据 一个存储单元提供并行操作的位单元数称为存储器的字长 存储容量与地址、数据线个数有关: 芯片的存储容量2MN 存储单元数存储单元的位数 M:芯片的地址线根数 N:芯片的数据线根数,11,(2)片选和读写控制逻辑,返回本章目录,片选端CS*或CE* 有效时,可以对该芯片进行读写操作 输出OE* 控制读操作。有效时,芯片内数据输出 该控制端对应系统的读控制线 写WE* 控制写操作。有效时,数据进入芯片中 该控制端对应系统的写控制线,12,7.2.2 静态RAM,返回本章目录,SRAM的基
5、本存储单元是6管静态MOS电路 每个基本存储单元存储二进制数一位 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: 每个存储单元存放多位(4、8、16等) 每个存储单元具有一个地址,13,7.2.2 动态RAM,返回本章目录,DRAM的基本存储单元是单个场效应管及其极间电容 必须配备“读出再生放大电路”进行刷新 每次同时对一行的存储单元进行刷新 每个基本存储单元存储二进制数一位 许多个基本存储单元形成行列存储矩阵 DRAM一般采用“位结构”存储体: 每个存储单元存放一位 需要8个存储芯片构成一个字节单元 每个字节存储单元具有一个地址,14,7.2.3 随机存取存储器,返
6、回本章目录,静态RAM SRAM 2114 SRAM 6264,动态RAM DRAM 4116 DRAM 2164,15,只读存储器,EPROM EPROM 2716 EPROM 2764,EEPROM EEPROM 2717A EEPROM 2864A,16,7.3.1 6管SRAM存储单元,返回本章目录,写“1”,A点为高电平, B点为低电平,使T4截止,T3导通。当行选信号消失后,T3和T4的互锁将保持写入的状态不变,并由电源提供其工作电流,只要不断电,该状态就将一直保持下去。如果要写“0”,则有关状态相反 当选中该单元读信息时,若A点为高电平,B点为低电平,则读出“1”,否则读出“0”
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