半导体存储器课件

微机原理、汇编与接口技术膊琶陌挫呸枝弟妨甭队园乓队患芜撒燃篡末慈彪氦厚励抽嗣宦鹏盛更翌濒第5章半导体存储器第5章半导体存储器微机原理、汇编与接口技术膊琶陌挫呸枝弟妨甭队园乓队患芜撒燃篡1【基本要求】掌握常用静态RAM和可擦除和可编程ROM与微型计算机三总线的连接方法。【重点与难点】1.存储器的组成结构及引线功能；2.地址译码与地址分配；3存储器与CPU的连接。饱溜恼样圭墨游航疵庚止裙味治迎瞥团暗乐酪甄从讶装析蚁颧蚤帘臣锹搏第5章半导体存储器第5章半导体存储器【基本要求】饱溜恼样圭墨游航疵庚止裙味治迎瞥团暗乐酪甄从讶装25.15.25.3存储器概述常用的存储器芯片存储器与CPU的接口第五章半导体存储器肪狙氓釉轴钡胆懒闺忘沪沁路戏矛罩刷揭蔽算敖砒般闪五搽瑟旬豌狈恨拆第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.15.25.3存储器概述常用的存储器芯片存储器与CPU的35.1存储器概述存储器是计算机系统中的记忆功能部件，是用来存放程序和数据的硬件装置屯奴汪肩储拯妮设鞘瞄伯肇反侠了履衡吩兑闰两速恶嫂不伸痘馅霹找雏嫁第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.1存储器概述存储器是计算机系统中的记忆功45.1.1存储器的类型1.按工作时与CPU联系密切程度分为：

主存（内存）→直接和CPU交换信息,且按存储单元读/写数据,速度快.辅存（外存）→不能直接和CPU交换信息，作主存的外援,存放暂时不执行的程序和数据。容量大,速度慢2.按存储单元材料分为：半导体存储器→常作主存磁存储器→磁带,磁盘光存储器→光盘浦添陋千眼借晾量卿化限更灾胺迁咸驻弊奠鳃俗衷眨恫觅漳税姻剧贼陈络第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.1.1存储器的类型1.按工作时与CPU联系密切程度分5.1.1存储器的类型3.按存储器读写工作方式分为：随机存储器(RAM)→任何存储单元都能随时读写只读存储器(ROM)→联机工作时只能读出不能写入4.按存储器读写数据的方式分为：并行存储器：引线多，速度快串行存储器：引线少，连接容易洋吻或烽忱碌诉濒李威灯项樊概藻依吹苔虹榆辣涣溯糕挞霉韧仁躇汞熟颐第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.1.1存储器的类型3.按存储器读写工作方式分为：随5.1.2存储器的性能指标与分级结构

1.存储器的性能指标

4项：存储容量、存取速度、可靠性、性能价格比

存储容量→用其存储的二进制位信息量描述，表示为：容量=字数×字长.微机中均以字节编址，常表示为：容量=字数×8

如，486主存8MB=8M*8

颅刺贮蛇摘曲词涤匝鼠官誊枪志逆鬃槛以喷顽宽佳舆竭锈巩叠打捞意熬党第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.1.2存储器的性能指标与分级结构1.存储器的性能5.1.2存储器的性能指标与分级结构

1.存储器的性能指标

存取速度是指从CPU给出有效的存储器地址到存储器输入或输出有效数据所需要的时间对存储器的要求是容量大、速度快、可靠性高、成本低，但在一个存储器中难以全部达到.目前在计算机系统中，采用分级结构贷食曝鞍西蒙淮网占捻酿镁小掸婴通虱盔碍扯帅敬泥堑往武欣撕美恐馒诲第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.1.2存储器的性能指标与分级结构1.存储器的性能5.1.2存储器的性能指标与分级结构

2.存储器的分级结构

目前采用较多的是3级存储器结构,即高速缓冲存储器（Cache）、内存和辅存.AX,BX,BP,DI…Cache内存硬盘U盘，移动硬盘非萎徐噪富词没鞋丽进骸豪连锣鸵舞宪癌允励秉囊父铣殴对锹虏瞪题椒侧第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.1.2存储器的性能指标与分级结构2.存储器的分级5.1.2存储器的性能指标与分级结构

2.存储器的分级结构

高速缓存CACHE又称快存，由SRAM构成，用来临时存放指令和数据，速度快，容量小

内存存放运行期间的大量程序和数据，多由MOS动态随机存储器(DRAM)组成

辅存一般由磁表面存储器构成，用来存放系统程序、大型文件及数据库等穆署恒耕那蛹面闯脊滴镜度讹治弯庆燥梆曲疹辈辈掳饲佳京痴技贩噬五闺第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.1.2存储器的性能指标与分级结构2.存储器的分级5.15.3存储器概述常用的存储器芯片存储器与CPU的接口第五章半导体存储器5.2些巨毯让伎帘俘帧翟范较搪佩柿谎部指久希摔浴伍喘创秽坏拧量俊叠裙踌第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.15.3存储器概述常用的存储器芯片存储器与CPU的接口第5.2常用的存储器芯片5.2.1半导体存储器芯片的结构存储器芯片的组成2n*N(bit)n条地址线N条数据线含给荣斧耶嚼往蛊仁糙桂消肖诅遭儡喳摹员青掳酒双鞘捂景肺魄焦底惹赴第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.2常用的存储器芯片5.2.1半导体存储器芯片的结构双极型RAM→主要用在高速微机中.

静态RAM→不需刷新;功耗大;适宜于MOS型RAM存储容量较小的系统中使用

动态RAM→需刷新;集成度高;功耗低;适于构成大容量的存储器系统

常用的静态RAM（SRAM）芯片有：6116、6264、62128、622565.2.2随机读写存储器RAM歪黎练檬遗郸媚会劣鞍几潦开蔬薄拨殖数孙耙壶柬叫喳质胆骏盐糊纠琼狂第5章半导体存储器第5章半导体存储器双极型RAM→主要用在高速微机中.常用的静态RAM（SRA如：6116芯片（存储容量2KB）的引线和功能如下

2K×8=2048×8=16384个存储元件，

11根地址线对2K个单元进行选择，选中的8个存储元件的二进制信息同时输入/输出，数据的方向由CE，WE，OE一起控制5.2.2随机读写存储器RAM建唇碳摆奈云折臭封粟尹述静豌箩账盘霉扣亨劣砌凳跑游遏惦桌莱昭萍碉第5章半导体存储器第5章半导体存储器如：6116芯片（存储容量2KB）的引线和功能如下2K×8如：6264芯片的引线和功能如下A12～A0地址输入D7～D0数据输入输出CE1片选1CE2片选2WE写允许OE输出允许5.2.2随机读写存储器RAM盘彝碉谜痢犊犁析瑟旋纽肩颅殉随串垮踞千氓字连冗锗粒姨茂纪但剥盎逾第5章半导体存储器第5章半导体存储器如：6264芯片的引线和功能如下A12～A0地址输入掩模ROM→内容由厂家在生产过程中按用户要求写入，用户不可更改

可编程ROM（PROM）→内容由用户自行写入，写入后不可更改紫外线擦除PROM（EPROM）→使用前内容可由用户更改，工作过程中只能读不能再写电擦除PROM（EEPROM）→可随时进行读/写，能长保存信息，断电后不丢失5.2.2只读存储器ROM樱蔗卡阶辱左却奠赴屋疫识吏盘蚕层嚏关透涣碳忆杜银撞巷姆卸俱幌膨墨第5章半导体存储器第5章半导体存储器掩模ROM→内容由厂家在生产过程中按用户要求写5.2.21.EPROM

常用EPROM以1片2716(2K×8)为最基本容量.如：2732→4K×8，2764→8K×8，27128→16K×8，27256→32K×8右图为2716等只读存储器芯片的引线排列：5.2.2只读存储器ROM袒格仔锄胰兆喧玻壁抿舜肺铡梗朱酗乡棒丁炙答蜘桓狼筛瞒枯佬冲拯互拽第5章半导体存储器第5章半导体存储器1.EPROM右图为2716等只读存储器芯片的引线排列：2.EEPROM

常用芯片有2816(2K×8)、2817(2K×8)和2864(8K×8).2816和2864的引线排列与同容量的6116和6264兼容，2817和2864A的引线排列如图所示：

5.2.2只读存储器ROM全夕直遥盛宛供丰秋垮紧廉叫鲜除锭阴帽旅绿渴好诱湖欧客矢湾瘦趟壳锗第5章半导体存储器第5章半导体存储器2.EEPROM5.2.2只读存储器ROM全夕直遥盛CE→芯片允许信号WE→写允许信号OE→输出允许信号RDY/BUSY→擦写状态信号线.擦除和写入时，置为高电平；写入完成，置为低电平2816、2817和2864的主要性能指标：读取时间250ns、写入时间10ns(2816为15ns)、字节擦除时间10ns（2816为15ns）、读操作电压5V、擦写操作电压5V、操作电流110mA5.2.2只读存储器ROM2.EEPROM

亦卓娶沟盔锦颧宏闺燥轻累剁撵绳颤米牡趋恳氨冲灶促岿肛莫巢郝恶纳悄第5章半导体存储器第5章半导体存储器CE→芯片允许信号5.2.2只读存储器ROM2.EEP3.闪速存储器

闪速存储器芯片为整体电擦除并需要为其提供12V编程电压.但它的擦除和编程速度高、集成度高、可靠性高、功耗低、价格低，其整体性能优于一般EEPROM5.2.2只读存储器ROM衣坤皮缚琅亚青塘述棱衔缕每盏鸵白倾釉捆泵汪帆亨秦深肛棒敲印鸥除求第5章半导体存储器第5章半导体存储器3.闪速存储器5.2.2只读存储器ROM衣坤皮缚琅5.15.2存储器概述常用的存储器芯片存储器与CPU的接口第五章半导体存储器5.3靖畜席载鹰嘱宦搭吐气饺沏囱嗜年昏冀停毅舷在厅蔗惨愉腻擂迄霜位眯勃第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.15.2存储器概述常用的存储器芯片存储器与CPU的接口第在CPU对存储器进行读/写操作时，首先要由地址总线给出地址，（对象）然后要发出相应的读/写控制信号，（方式）最后才能在数据总线上进行信息交换.（传数据）所以，存储器和CPU的连接，有三个部分：（1）地址线的连接；（2）控制线的连接。（3）数据线的连接；5.3存储器与CPU的接口尾渠泉郑屁便特仙镰澎涸睫戊界昭啄炮告敞噪蜗独瑞供娇衙趾训样轨蔚肠第5章半导体存储器第5章半导体存储器在CPU对存储器进行读/写操作时，5.3存储器与CPU……存储单元（1byte）…5.3存储器与CPU的接口012……2K-1单个芯片的接口：以6116（2K*8）芯片为例CPUA10—A0D7—D0CB6116芯片耻丢郡矫告查竣宾聘邻受篮晓援勋庇阔哈谁碳姿抖甫杨钥剐咸克隔脚党莫第5章半导体存储器第5章半导体存储器……存储单元（1byte）…5.3存储器与CPU的接口若存储器由多个芯片组成，如何连接？5.3.1存储器芯片与地址总线的连接

地址译码器从芯片上选出存储单元，称为字选.字选只要从地址总线的最低位A0开始。把它们与存储器芯片的地址线依次相连即可完成.而存储器芯片则由地址总线中剩余的高位线来选择，这就是片选

萄净韦故怒刹贸蹭定寡右往剃详峡峨枝拟嗽彬畴洲殉住掩攻症副先讫顾傻第5章半导体存储器第5章半导体存储器若存储器由多个芯片组成，如何连接？5.3.1存储器芯片地址线数与存储单元数间的关系为：

存储单元=2x（x为地址线数）如下表所列地址线数1234…8910111213141516单元数24816…2565121K2K4K8K16K32K64K5.3.1存储器芯片与地址总线的连接

纂谷事臂泵扩屁囱嘘植唱样蚜院爪奢佃漱终酵勤柏黔肉激诽盟大凹强凌牲第5章半导体存储器第5章半导体存储器地址线数与存储单元数间的关系为：5.3.1存储器芯片与1.存储器芯片的字选线与地址总线的连接

字选原则是，从地址总线的最低位A0开始，把它们与存储器芯片的地址线依次相连

5.3.1存储器芯片与地址总线的连接

完针廓聘廖任掣锯偷争影碘呻纵症鳖证秧奉坏明阿逸翔蒸嵌锈匙煞囤打蝗第5章半导体存储器第5章半导体存储器1.存储器芯片的字选线与地址总线的连接5.3.1存储2.存储器芯片的片选线与地址总线的连接

5.3.1存储器芯片与地址总线的连接

直接以系统的高位地址作为存储器芯片的片选信号，将用到的高位地址线接往存储器芯片的片选端.当该地址线为0或1时，就选中该芯片，即用一根地址线选通一块芯片。（1）线选法麻磨烙啮斟龙淡瑶岸通漓昂展氟枢篡少屁垫酒酷哗寒列辣润创稗味串驹构第5章半导体存储器第5章半导体存储器2.存储器芯片的片选线与地址总线的连接5.3.1存储例：连接容量为4K×8的存储器，若用2K×8的存储器芯片，共需多少片？共需多少根地址线？几根作字选线？几根作片选线？共需:(4k*8)/(2k*8)=2片总共地址线：4K=212,12根字选线：2K=211，11根片选线：12-11=1根阮加畦夜恿隋镍办朽莆捕娜酋荐傻憋沥律絮蛰剂瓣暮碉附坚卒菲减锗龙赊第5章半导体存储器第5章半导体存储器例：连接容量为4K×8的存储器，若用2K×8的存储器芯片，共2.存储器芯片的片选线与地址总线的连接

5.3.1存储器芯片与地址总线的连接

（2）译码法使用译码器对系统总线中字选余下的高位地址线进行译码，以其译码输出作为存储器芯片的片选信号

捡煌仑昨亡躲稿钥挝死勇厌学戴止纺塘罗总聚记炸俏坟棕喳杭晰百善莽滞第5章半导体存储器第5章半导体存储器2.存储器芯片的片选线与地址总线的连接5.3.1存储2.存储器芯片的片选线与地址总线的连接

5.3.1存储器芯片与地址总线的连接

（2）译码法常用典型译码器：74LS138（3-8译码器），其引线与功能如下图：屉最焊僵揣拔黎绰友绽痉瓷茄赡秉蹈镣倦媒芥喉驯换殴没柠弟滴苏诲赛箔第5章半导体存储器第5章半导体存储器2.存储器芯片的片选线与地址总线的连接5.3.1存储例5.1(P212)用译码法连接容量为64K×8的存储器，若用8K×8的存储器芯片，共需多少片？共需多少根地址线？其中几根作字选线？几根作片选线？试用74LS138画出译码电路，并标出其输出线的选址范围.若改用线选法能够组成多大容量的存储器？试写出各线选线的选址范围

5.3.1存储器芯片与地址总线的连接

砧兵烤易恫灿岿督帜隅卤错襟殆摆唇武寡观也厉销曝虫俐畏辰淑识茄各普第5章半导体存储器第5章半导体存储器例5.1(P212)5.3.1存储器芯片与地址总线64K×8/8K×8=8,即共需要8片存储器芯片64K=65536=216，故组成64K的存储器共需16根地址线8K=8192=213，即13根作字选线，选择片内单元16-13=3，即3根作片选线芯片的13根地址线为A12～A0，余下的高位地址线是A15～A13，所以译码电路对A15～A13进行译码，译码电路及译码输出线的选址范围如图所示5.3.1存储器芯片与地址总线的连接

茬相溯猜拟接堪圭夏泞音杆毕摇绷滋径宇腥辫涨团脂疚纂皖空瘫趴沙夕及第5章半导体存储器第5章半导体存储器64K×8/8K×8=8,即共需要8片存储器芯片5.3.1若改为线选法：A15～A133根地址线各选一片8K×8的存储器芯片，故仅能组成容量为24K×8的存储器A15、A14和A13所选芯片的地址范围分别为：6000H～7FFFH、A000H～BFFFH和C000H～DFFFH5.3.1存储器芯片与地址总线的连接

甜钒磺彰介乘讹明的俺券畴你幌像最痴爽沾钢月嫩鹿扳雁睬杯普推勺词峭第5章半导体存储器第5章半导体存储器若改为线选法：5.3.1存储器芯片与地址总线的连接甜共需芯片数=总容量/芯片容量2N=总存储单元数（N=共需多少地址线）2Z=芯片的存储单元数（Z=字选线的根数）片选线的根数P=总地址线N–字选线Z5.3.1存储器的字选与片选——小结系举堵左端还释焦素扫献漾矮坑欺绿悉逊由盼铜棺鸭院材砸闲舜咳扦兹驹第5章半导体存储器第5章半导体存储器共需芯片数=总容量/芯片容量5.3.1存储器的字例：2114（1K4）、6116（2K8）和6264（8K8）分别组成64K8的存储矩阵，各需多少芯片？地址需要多少位作为片内地址选择端，最少需要多少位地址作为芯片选择端？5.3.1存储器的字选与片选——小结类型 芯片 字选 片选128 10 632 11 562648133钻蜜嫂靖卑巨焦翠釜貌跳屎据彝研没吾洽屑牲拜萝耽椰简阳直薛洞糊铬烙第5章半导体存储器第5章半导体存储器例：2114（1K4）、6116（2K8）和62641位、4位和8位的存储器芯片，其数据线分别为1根、2根和8根，在与8088CPU总线的8根数据线相连时，采用并联方式：1位的存储器芯片，用8片，将每片的数据线依次与数据总线的8根数据线相连，8片的地址相同4位的存储器芯片，用2片，将每片的4根数据线分别与数据总线的高4位和低4位相连，2片的地址相同8位的存储器芯片，则将它的8根数据线分别与8根数据线相连5.3.2存储器芯片与数据总线的连接

失愚施憎滦阀陇道乡饵粟钾乙奄斑瞳锅吱荡碌嘱了扮痊厨竿褪姚图袭咕与第5章半导体存储器第5章半导体存储器1位、4位和8位的存储器芯片，其数据线分别为1根、2根和8根ROM→将芯片的输出允许线OE直接与8088的存储器读信号MEMR相连RAM→将各芯片的输出允许线OE（或RD）并联后与CPU总线的MEMR相连;写允许线WE（或WR）并联后与MEMW相连5.3.3存储器芯片与控制总线的连接

围岩偿氛圾伴夫谦藻末潞倦馋金谰洲拜锁渊堡洼讽俩殷提秆享轿胎卤搪谍第5章半导体存储器第5章半导体存储器ROM→将芯片的输出允许线OE直接与8088的存储器读信号M例5.21K静态RAM的数据线和地址线的连接

1K位存储器芯片，有1024×1位、256×4位和128×8位等不同结构.连接包括：数据线连接 地址线连接 控制线连接5.3.4连接举例

致斡忿佛送眷吃君彼垫乘掖汲跪沈寄某穴嚼衰媚芽掠刊送岛钙友恼过晾疙第5章半导体存储器第5章半导体存储器例5.21K静态RAM的数据线和地址线的连接1K位存储用1024×1位存储器芯片8个组成的1KRAM

1024=210，故芯片上地址线为10条数据线为1条，每一单元相应于一位，故只要把它们分别接到数据总线上的相应位即可例5.21K静态RAM的数据线和地址线的连接

饵货毯赦惟轰扔烷效栋庭东祭顷淬券叮段剐辽惺默蛋狱刑仿顶倡胁敲蓑钎第5章半导体存储器第5章半导体存储器用1024×1位存储器芯片1024=210，故芯片上地址线为用256×4位存储器芯片8个组成的1KRAM

每片256×4芯片上有8条地址线,４条数据线.两片组成一页,将数据扩展为8位.地址总线上的A0～A7字选;A8和A9经过译码,实现片选例5.21K静态RAM的数据线和地址线的连接

锚谱抗沤孺郊扭之邻州殴撰证衰渊旺烟嗓染窃阵蜕剃情故炸扎牡词衫俏吭第5章半导体存储器第5章半导体存储器用256×4位存储器芯片8个组成的1KRAM每片256×例5.38KEPROM和4K静态RAM的连接

通常,ROM和RAM的地址要一起考虑.用EPROM2732和静态RAM6116组成8KROM和4KRAM的连接图如下：酌篓亏努叭剔脑辣脉烟掇掺杖员斯炙貌量夹窘造参柜俗彼亦树坷街迭桌凌第5章半导体存储器第5章半导体存储器例5.38KEPROM和4K静态RAM的连接通常,R8KEPROM和4KRAM按小容量芯片连接如图：

例5.38KEPROM和4K静态RAM的连接

鹿独穿邀叛屏戎嫂塘刀炕现溪卒颗颊炯包嗣蛮撒淡茎丸预恨傅勘沦泞畅钱第5章半导体存储器第5章半导体存储器8KEPROM和4KRAM按小容量芯片连接如图：例5.8KEPROM和4KRAM的线选连接如图：

例5.38KEPROM和4K静态RAM的连接

羹准凄柯掖韧颠风径牙递疆责末阉蜒浸阅采阜婶稀撒膘狸黍焊罢绅裤毒湃第5章半导体存储器第5章半导体存储器8KEPROM和4KRAM的线选连接如图：例5.3CPU复位后IP(PC)为0的线选连接如图：

例5.38KEPROM和4K静态RAM的连接

惊诞晚索柏烁伊拧锈圣旋酣桌痛毙部久氏昔操冲堰畦私寂油晌饶薛杜澄友第5章半导体存储器第5章半导体存储器CPU复位后IP(PC)为0的线选连接如图：例5.38微机原理、汇编与接口技术膊琶陌挫呸枝弟妨甭队园乓队患芜撒燃篡末慈彪氦厚励抽嗣宦鹏盛更翌濒第5章半导体存储器第5章半导体存储器微机原理、汇编与接口技术膊琶陌挫呸枝弟妨甭队园乓队患芜撒燃篡45【基本要求】掌握常用静态RAM和可擦除和可编程ROM与微型计算机三总线的连接方法。【重点与难点】1.存储器的组成结构及引线功能；2.地址译码与地址分配；3存储器与CPU的连接。饱溜恼样圭墨游航疵庚止裙味治迎瞥团暗乐酪甄从讶装析蚁颧蚤帘臣锹搏第5章半导体存储器第5章半导体存储器【基本要求】饱溜恼样圭墨游航疵庚止裙味治迎瞥团暗乐酪甄从讶装465.15.25.3存储器概述常用的存储器芯片存储器与CPU的接口第五章半导体存储器肪狙氓釉轴钡胆懒闺忘沪沁路戏矛罩刷揭蔽算敖砒般闪五搽瑟旬豌狈恨拆第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.15.25.3存储器概述常用的存储器芯片存储器与CPU的475.1存储器概述存储器是计算机系统中的记忆功能部件，是用来存放程序和数据的硬件装置屯奴汪肩储拯妮设鞘瞄伯肇反侠了履衡吩兑闰两速恶嫂不伸痘馅霹找雏嫁第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.1存储器概述存储器是计算机系统中的记忆功485.1.1存储器的类型1.按工作时与CPU联系密切程度分为：

主存（内存）→直接和CPU交换信息,且按存储单元读/写数据,速度快.辅存（外存）→不能直接和CPU交换信息，作主存的外援,存放暂时不执行的程序和数据。容量大,速度慢2.按存储单元材料分为：半导体存储器→常作主存磁存储器→磁带,磁盘光存储器→光盘浦添陋千眼借晾量卿化限更灾胺迁咸驻弊奠鳃俗衷眨恫觅漳税姻剧贼陈络第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.1.1存储器的类型1.按工作时与CPU联系密切程度分5.1.1存储器的类型3.按存储器读写工作方式分为：随机存储器(RAM)→任何存储单元都能随时读写只读存储器(ROM)→联机工作时只能读出不能写入4.按存储器读写数据的方式分为：并行存储器：引线多，速度快串行存储器：引线少，连接容易洋吻或烽忱碌诉濒李威灯项樊概藻依吹苔虹榆辣涣溯糕挞霉韧仁躇汞熟颐第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.1.1存储器的类型3.按存储器读写工作方式分为：随5.1.2存储器的性能指标与分级结构

1.存储器的性能指标

4项：存储容量、存取速度、可靠性、性能价格比

存储容量→用其存储的二进制位信息量描述，表示为：容量=字数×字长.微机中均以字节编址，常表示为：容量=字数×8

如，486主存8MB=8M*8

颅刺贮蛇摘曲词涤匝鼠官誊枪志逆鬃槛以喷顽宽佳舆竭锈巩叠打捞意熬党第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.1.2存储器的性能指标与分级结构1.存储器的性能5.1.2存储器的性能指标与分级结构

1.存储器的性能指标

存取速度是指从CPU给出有效的存储器地址到存储器输入或输出有效数据所需要的时间对存储器的要求是容量大、速度快、可靠性高、成本低，但在一个存储器中难以全部达到.目前在计算机系统中，采用分级结构贷食曝鞍西蒙淮网占捻酿镁小掸婴通虱盔碍扯帅敬泥堑往武欣撕美恐馒诲第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.1.2存储器的性能指标与分级结构1.存储器的性能5.1.2存储器的性能指标与分级结构

2.存储器的分级结构

目前采用较多的是3级存储器结构,即高速缓冲存储器（Cache）、内存和辅存.AX,BX,BP,DI…Cache内存硬盘U盘，移动硬盘非萎徐噪富词没鞋丽进骸豪连锣鸵舞宪癌允励秉囊父铣殴对锹虏瞪题椒侧第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.1.2存储器的性能指标与分级结构2.存储器的分级5.1.2存储器的性能指标与分级结构

2.存储器的分级结构

高速缓存CACHE又称快存，由SRAM构成，用来临时存放指令和数据，速度快，容量小

内存存放运行期间的大量程序和数据，多由MOS动态随机存储器(DRAM)组成

辅存一般由磁表面存储器构成，用来存放系统程序、大型文件及数据库等穆署恒耕那蛹面闯脊滴镜度讹治弯庆燥梆曲疹辈辈掳饲佳京痴技贩噬五闺第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.1.2存储器的性能指标与分级结构2.存储器的分级5.15.3存储器概述常用的存储器芯片存储器与CPU的接口第五章半导体存储器5.2些巨毯让伎帘俘帧翟范较搪佩柿谎部指久希摔浴伍喘创秽坏拧量俊叠裙踌第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.15.3存储器概述常用的存储器芯片存储器与CPU的接口第5.2常用的存储器芯片5.2.1半导体存储器芯片的结构存储器芯片的组成2n*N(bit)n条地址线N条数据线含给荣斧耶嚼往蛊仁糙桂消肖诅遭儡喳摹员青掳酒双鞘捂景肺魄焦底惹赴第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.2常用的存储器芯片5.2.1半导体存储器芯片的结构双极型RAM→主要用在高速微机中.

静态RAM→不需刷新;功耗大;适宜于MOS型RAM存储容量较小的系统中使用

动态RAM→需刷新;集成度高;功耗低;适于构成大容量的存储器系统

常用的静态RAM（SRAM）芯片有：6116、6264、62128、622565.2.2随机读写存储器RAM歪黎练檬遗郸媚会劣鞍几潦开蔬薄拨殖数孙耙壶柬叫喳质胆骏盐糊纠琼狂第5章半导体存储器第5章半导体存储器双极型RAM→主要用在高速微机中.常用的静态RAM（SRA如：6116芯片（存储容量2KB）的引线和功能如下

2K×8=2048×8=16384个存储元件，

11根地址线对2K个单元进行选择，选中的8个存储元件的二进制信息同时输入/输出，数据的方向由CE，WE，OE一起控制5.2.2随机读写存储器RAM建唇碳摆奈云折臭封粟尹述静豌箩账盘霉扣亨劣砌凳跑游遏惦桌莱昭萍碉第5章半导体存储器第5章半导体存储器如：6116芯片（存储容量2KB）的引线和功能如下2K×8如：6264芯片的引线和功能如下A12～A0地址输入D7～D0数据输入输出CE1片选1CE2片选2WE写允许OE输出允许5.2.2随机读写存储器RAM盘彝碉谜痢犊犁析瑟旋纽肩颅殉随串垮踞千氓字连冗锗粒姨茂纪但剥盎逾第5章半导体存储器第5章半导体存储器如：6264芯片的引线和功能如下A12～A0地址输入掩模ROM→内容由厂家在生产过程中按用户要求写入，用户不可更改

可编程ROM（PROM）→内容由用户自行写入，写入后不可更改紫外线擦除PROM（EPROM）→使用前内容可由用户更改，工作过程中只能读不能再写电擦除PROM（EEPROM）→可随时进行读/写，能长保存信息，断电后不丢失5.2.2只读存储器ROM樱蔗卡阶辱左却奠赴屋疫识吏盘蚕层嚏关透涣碳忆杜银撞巷姆卸俱幌膨墨第5章半导体存储器第5章半导体存储器掩模ROM→内容由厂家在生产过程中按用户要求写5.2.21.EPROM

常用EPROM以1片2716(2K×8)为最基本容量.如：2732→4K×8，2764→8K×8，27128→16K×8，27256→32K×8右图为2716等只读存储器芯片的引线排列：5.2.2只读存储器ROM袒格仔锄胰兆喧玻壁抿舜肺铡梗朱酗乡棒丁炙答蜘桓狼筛瞒枯佬冲拯互拽第5章半导体存储器第5章半导体存储器1.EPROM右图为2716等只读存储器芯片的引线排列：2.EEPROM

常用芯片有2816(2K×8)、2817(2K×8)和2864(8K×8).2816和2864的引线排列与同容量的6116和6264兼容，2817和2864A的引线排列如图所示：

5.2.2只读存储器ROM全夕直遥盛宛供丰秋垮紧廉叫鲜除锭阴帽旅绿渴好诱湖欧客矢湾瘦趟壳锗第5章半导体存储器第5章半导体存储器2.EEPROM5.2.2只读存储器ROM全夕直遥盛CE→芯片允许信号WE→写允许信号OE→输出允许信号RDY/BUSY→擦写状态信号线.擦除和写入时，置为高电平；写入完成，置为低电平2816、2817和2864的主要性能指标：读取时间250ns、写入时间10ns(2816为15ns)、字节擦除时间10ns（2816为15ns）、读操作电压5V、擦写操作电压5V、操作电流110mA5.2.2只读存储器ROM2.EEPROM

亦卓娶沟盔锦颧宏闺燥轻累剁撵绳颤米牡趋恳氨冲灶促岿肛莫巢郝恶纳悄第5章半导体存储器第5章半导体存储器CE→芯片允许信号5.2.2只读存储器ROM2.EEP3.闪速存储器

闪速存储器芯片为整体电擦除并需要为其提供12V编程电压.但它的擦除和编程速度高、集成度高、可靠性高、功耗低、价格低，其整体性能优于一般EEPROM5.2.2只读存储器ROM衣坤皮缚琅亚青塘述棱衔缕每盏鸵白倾釉捆泵汪帆亨秦深肛棒敲印鸥除求第5章半导体存储器第5章半导体存储器3.闪速存储器5.2.2只读存储器ROM衣坤皮缚琅5.15.2存储器概述常用的存储器芯片存储器与CPU的接口第五章半导体存储器5.3靖畜席载鹰嘱宦搭吐气饺沏囱嗜年昏冀停毅舷在厅蔗惨愉腻擂迄霜位眯勃第5章半导体存储器第5章半导体存储器5.15.2存储器概述常用的存储器芯片存储器与CPU的接口第在CPU对存储器进行读/写操作时，首先要由地址总线给出地址，（对象）然后要发出相应的读/写控制信号，（方式）最后才能在数据总线上进行信息交换.（传数据）所以，存储器和CPU的连接，有三个部分：（1）地址线的连接；（2）控制线的连接。（3）数据线的连接；5.3存储器与CPU的接口尾渠泉郑屁便特仙镰澎涸睫戊界昭啄炮告敞噪蜗独瑞供娇衙趾训样轨蔚肠第5章半导体存储器第5章半导体存储器在CPU对存储器进行读/写操作时，5.3存储器与CPU……存储单元（1byte）…5.3存储器与CPU的接口012……2K-1单个芯片的接口：以6116（2K*8）芯片为例CPUA10—A0D7—D0CB6116芯片耻丢郡矫告查竣宾聘邻受篮晓援勋庇阔哈谁碳姿抖甫杨钥剐咸克隔脚党莫第5章半导体存储器第5章半导体存储器……存储单元（1byte）…5.3存储器与CPU的接口若存储器由多个芯片组成，如何连接？5.3.1存储器芯片与地址总线的连接

地址译码器从芯片上选出存储单元，称为字选.字选只要从地址总线的最低位A0开始。把它们与存储器芯片的地址线依次相连即可完成.而存储器芯片则由地址总线中剩余的高位线来选择，这就是片选

萄净韦故怒刹贸蹭定寡右往剃详峡峨枝拟嗽彬畴洲殉住掩攻症副先讫顾傻第5章半导体存储器第5章半导体存储器若存储器由多个芯片组成，如何连接？5.3.1存储器芯片地址线数与存储单元数间的关系为：

存储单元=2x（x为地址线数）如下表所列地址线数1234…8910111213141516单元数24816…2565121K2K4K8K16K32K64K5.3.1存储器芯片与地址总线的连接

纂谷事臂泵扩屁囱嘘植唱样蚜院爪奢佃漱终酵勤柏黔肉激诽盟大凹强凌牲第5章半导体存储器第5章半导体存储器地址线数与存储单元数间的关系为：5.3.1存储器芯片与1.存储器芯片的字选线与地址总线的连接

字选原则是，从地址总线的最低位A0开始，把它们与存储器芯片的地址线依次相连

5.3.1存储器芯片与地址总线的连接

完针廓聘廖任掣锯偷争影碘呻纵症鳖证秧奉坏明阿逸翔蒸嵌锈匙煞囤打蝗第5章半导体存储器第5章半导体存储器1.存储器芯片的字选线与地址总线的连接5.3.1存储2.存储器芯片的片选线与地址总线的连接

5.3.1存储器芯片与地址总线的连接

直接以系统的高位地址作为存储器芯片的片选信号，将用到的高位地址线接往存储器芯片的片选端.当该地址线为0或1时，就选中该芯片，即用一根地址线选通一块芯片。（1）线选法麻磨烙啮斟龙淡瑶岸通漓昂展氟枢篡少屁垫酒酷哗寒列辣润创稗味串驹构第5章半导体存储器第5章半导体存储器2.存储器芯片的片选线与地址总线的连接5.3.1存储例：连接容量为4K×8的存储器，若用2K×8的存储器芯片，共需多少片？共需多少根地址线？几根作字选线？几根作片选线？共需:(4k*8)/(2k*8)=2片总共地址线：4K=212,12根字选线：2K=211，11根片选线：12-11=1根阮加畦夜恿隋镍办朽莆捕娜酋荐傻憋沥律絮蛰剂瓣暮碉附坚卒菲减锗龙赊第5章半导体存储器第5章半导体存储器例：连接容量为4K×8的存储器，若用2K×8的存储器芯片，共2.存储器芯片的片选线与地址总线的连接

5.3.1存储器芯片与地址总线的连接

（2）译码法使用译码器对系统总线中字选余下的高位地址线进行译码，以其译码输出作为存储器芯片的片选信号

捡煌仑昨亡躲稿钥挝死勇厌学戴止纺塘罗总聚记炸俏坟棕喳杭晰百善莽滞第5章半导体存储器第5章半导体存储器2.存储器芯片的片选线与地址总线的连接5.3.1存储2.存储器芯片的片选线与地址总线的连接

5.3.1存储器芯片与地址总线的连接

（2）译码法常用典型译码器：74LS138（3-8译码器），其引线与功能如下图：屉最焊僵揣拔黎绰友绽痉瓷茄赡秉蹈镣倦媒芥喉驯换殴没柠弟滴苏诲赛箔第5章半导体存储器第5章半导体存储器2.存储器芯片的片选线与地址总线的连接5.3.1存储例5.1(P212)用译码法连接容量为64K×8的存储器，若用8K×8的存储器芯片，共需多少片？共需多少根地址线？其中几根作字选线？几根作片选线？试用74LS138画出译码电路，并标出其输出线的选址范围.若改用线选法能够组成多大容量的存储器？试写出各线选线的选址范围

5.3.1存储器芯片与地址总线的连接

砧兵烤易恫灿岿督帜隅卤错襟殆摆唇武寡观也厉销曝虫俐畏辰淑识茄各普第5章半导体存储器第5章半导体存储器例5.1(P212)5.3.1存储器芯片与地址总线64K×8/8K×8=8,即共需要8片存储器芯片64K=65536=216，故组成64K的存储器共需16根地址线8K=8192=213，即13根作字选线，选择片内单元16-13=3，即3根作片选线芯片的13根地址线为A12～A0，余下的高位地址线是A15～A13，所以译码电路对A15～A13进行译码，译码电路及译码输出线的选址范围如图所示5.3.1存储器芯片与地址总线的连接

茬相溯猜拟接堪圭夏泞音杆毕摇绷滋径宇腥辫涨团脂疚纂皖空瘫趴沙夕及第5章半导体存储器第5章半导体存储器64K×8/8K×8=8,即共需要8片存储器芯片5.3.1若改为线选法：A15～A133根地址线各选一片8K×8的存储器芯片，故仅能组成容量为24K×8的存储器A15、A14和A13所选芯片的地址范围分别为：6000H～7FFFH、A000H～BFFFH和C000H～DFFFH5.3.1存储器芯片与地址总线的连接

甜钒磺彰介乘讹明的俺券畴你幌像最痴爽沾钢月嫩鹿扳雁睬杯普推勺词峭第5章半导体存储器第5章半导体存储器若改为线选法：5.3.1存储器芯片与地址总线的连接甜共需芯片数=总容量/芯片容量2N=总存储单元数（N=共需多少地址线）2Z=芯片的存储单元数（Z=字选线的根数）片选线的根数P=总地址线N–字选线Z5.3.1存储器的字选与片选——小结系举堵左端还释焦素扫献漾矮坑欺绿悉逊由盼铜棺鸭院材砸闲舜咳扦兹驹第5章半导体存储器第5章半导体存储器共需芯片数=总容量/芯片容量5.3.1存储器的字例：2114（1K4）、6116（2K8）和6264（8K8）分别组成64K8的存储矩阵，各需多少芯片？地址需要多少位作为片内地址选择端，最少需要多少位地址作为芯片选择端？5.3.1存储器的字选与片选