第7章微型计算机存储器.ppt

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半导体存储器芯片一般由以下部分组成:地址译码电路、存储体、三态数据缓冲器、控制逻辑。
2n×N

记忆单元:能够表示二进制“0”和“1”的状态的物理器件构成了一个个记忆单元,每个记忆单元可以保存一位二进制信息。
存储单元:1个或多个记忆单元构成一个存储单元,每个存储单元有一个唯一的编号,该编号就是存储单元的地址。
存储体(存储矩阵):许多存储单元有规则地组织起来(一般为矩阵结构)就构成了存储体。

存储体通常含有2n个存储单元,采用n条地址线对其进行访问。
存储芯片中的地址译码电路对CPU从地址总线发来的n位地址信息进行译码,经译码产生的选择信号可以唯一地选中片内某一存储单元,在读/写控制电路的控制下可对该单元进行读/写操作。
芯片内部的地址译码主要有两种方式:单译码方式和双译码方式。
单译码方式适用于容量较小的存储芯片。
双译码方式适用于容量较大的存储芯片。
单译码方式只用一个译码电路对所有地址信息进行译码,译码输出的选择线直接选中对应的存储单元。
双译码方式把n根地址线分成两部分,分别进行译码,产生一组行选择线X和一组列选择线Y,每一根X线选中存储矩阵中位于同一行的所有单元,每一根Y线选中存储矩阵中位于同一列的所有单元,当某一单元的X线和Y线同时有效时,相应的存储单元被选中。
三态数据缓冲器:是数据输入/输出的通道,数据传输的方向取决于控制逻辑对三态门的控制。
读写控制电路:接收CPU发来的相关控制信号,以控制数据的输入/输出。CPU发往存储芯片的控制信号主要有读信号、写信号和片选信号等。
值得注意的是:不同性质的半导体存储芯片其外围电路部分也各有不同,如在动态RAM中还要有预充、刷新等方面的控制电路,而对于ROM芯片,在正常工作状态下只有输出控制逻辑等。

存储器性能指标主要有三项:存储容量、存取时间、带宽。
存储容量:反映存储器可存储信息量的指标。以单元个数×数据位数表示。
如:某存储器存储容量为64K×8位,即64K字节。
设微机的地址线和数据线位数分别是p和q,则该存储器芯片的地址单元总数为2p,该存储器芯片的位容量为2p×q。
例如:存储器芯片6116,地址线有11根,数据线有8根则该芯片的位容量是位容量=211×8=2KB。
存储容量常用单位:B、KB、MB、GB、TB
1KB=1024B1MB=1024K1GB=1024MB1TB=1024GB

存取时间:表示启动一次存储操作到完成该操作所经历时间,一般为几ns到几百ns。
存取时间越短,则存取速度越快。
存储器的存取时间主要与其制造工艺有关,双极型半导体存储器的存取速度高于MOS型的存取速度。
带宽:每秒传输数据的总量,通常以B/S表示。
带宽=存储器总线频率×数据宽度/8
例如:一存储器的总线频率为100MHZ,存储宽度为64位,则:
带宽=100×64/8=800MB/S

为了同时满足速度快、容量大、价格低等要求,计算机系统采用分级结构。