第05章 存储器.ppt

第05章 存储器
第1页，共66页，2022年，5月20日，13点47分，星期五
学****目标
1、存储器的类型:
随机存储器RAM;只读存储器ROM
2、存储器的设计、地址分配
3、外设的地址分配
4、给定接线图写出出厂后数据不能更改。
MOS型ROM速度慢，功耗小，而双极型ROM速度快，功耗大。
费用主要决定于掩膜的费用，单个芯片的成本很小，因此适宜于大批量生产。
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二、可编程ROM（PROM）
PROM中的信息在出厂后允许更改一次，可由用户决定。
PROM由二极管矩阵组成，用可熔金属丝连接存储单元发射极。金属丝熔断为“0”，连接状态为“1”，出厂时都是连着的。
编程时，用大电流把金属丝熔断，从而把“1”改为“0”。
一旦烧断，金属丝不能恢复，故只能编程一次。
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三、可擦除可编程ROM（EPROM）
1、EPROM工作原理
出厂时所有数据都是“1”状态。
用高电压、大电流可把“1”状态改写为“0”状态，称之为“编程”操作。
通过紫外线照射，可把数据“0”恢复为“1”状态，称之为“擦除”。
可以进行多次“编程”、“擦除”操作。
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2、EPROM的例子：2764
数据总线：D7~D0，存储单元为字节结构。
地址总线：A12~A0，共8k个单元。
总容量为8k×8
OE：输出使能，接RD
PGM：编程脉冲
CS：片选
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四、电可擦除可编程ROM（EEPROM）
片内集成升压电路，外部只需+5V电源；
在系统在线读写；
寿命达10万次；
三种操作
读出：
编程（写入）：字节写入/页写方式
擦除：整片单元都写为FF
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四、电可擦除可编程ROM（EEPROM）
并行接口
串行接口：I2C；SPI
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闪存（Flash Memory）
集成度很高，采用单管单元；
速度快，多线程重写；
寿命长；
NOR闪存：随机读取
NAND闪存：连续读取，U盘
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:
(1).CPU 总线的负载能力
一个存储器系统，通常由多片存储器芯片组成,需加驱动器。
5-4 CPU与存储器连接
CPU
存储器
驱动器
收发器
AB
AB
DB
DB
(2).CPU 的时序与存储器的存取速度之间的配合问题
(1) 首先要弄清楚CPU的操作时序
(2) 然后，选择满足CPU操作时序的存储器芯片，其中最重要的是存储器的存取速度。
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(3).地址信号连接
把CPU的地址总线分为不变与可变两部分：
不变地址：访问所有存储单元保持不变的地址信号，不变地址一般是高位地址。
可变地址：访问不同的存储单元时，其值会改变的地址信号。可变地址分为片间寻址和片内寻址两部分。
片间寻址：用于指定多个芯片中的某一片，作用于存储器芯片的片选信号。
片内寻址：用于指定同一个芯片内部的不同存储单元，多个芯片的片内寻址信号通常相同。片内寻址用地址数量决定于存储器芯片的地址数。
从高到低：不变地址、片间寻址、片内寻址。
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(4).控制信号的连接
8086 CPU的与存储器有关的信号：
M/IO： 存储器与I/O端口的区别
RD： 写操作有效，接存储器的OE
WR： 读操作有效，接存储器的WE
BHE： 8086的高位数据有效
(5).数据信号的连接
8086 有16位外部数据总线，8088 有8位外部数据总线，而存储器的数据总线有1位、4位、8位之分。
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例1： 用1K×8的RAM芯片，组成4K×8 的RAM系统，CPU寻址空间64KB(16条地址线)。
解：
(1)确定芯片组数： (4K×8 ) ÷(1K×8) = 4片
(2)片内译码：1K=210，低位10条地址线
(3)片选信号的处理方式：线选法、全译码、部分译码
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1. 线选法