第7章 内存储器及其管理

主讲教师：XXX系部：XXXXXXXX微型计算机原理及应用第7章

内存储器及其管理7.1存储器概述

7.1.1存储器的分类

1、按存取速度和在计算机系统中的地位分类主存储器（简称主存）和辅助存储器（简称辅存）2、

按存储介质和作用机理分类存储器可分为磁存储器、光学存储器、半导体存储器。3、按存取方式分类分为可读写存储器RAM和只读存储器ROM

7.1.2存储器的性能指标7.1存储器概述（续）1、存储器容量：是存储器可以容纳的二进制信息总量，即存储信息的总位（Bit）数。2、存取速度：存储器芯片的存取速度可用存取时间和存储周期这两个时间参数来衡量。

7.2半导体存储器

双极型RAM可读写存储器RAM

静态RAM（SRAM）

MOS型RAM

动态RAM（DRAM）

只读存储器ROM半导体存储器掩膜ROM可编程ROM（PROM）可擦除可编程ROM（EPROM）电可擦除可编程ROM（E2PROM）7.2.1可读写存储器RAM1、静态RAM（SRAM）

常用的静态RAM芯片主要有2114、6116、6264、62128、62256等等，下面以6116芯片为例加以介绍。6116芯片是2K×8位的高速静态CMOS可读写存储器，片内共有2048个字节存储单元（16384个基本位存储单元）。6116的工作方式读写未选通10×01×001工作方式WEOECE图7.26116芯片引脚图

2、动态RAM（DRAM）动态RAM的基本存储单元是单管动态存储电路。其引脚图见图7.3。7.3动态RAM4164外部引脚

7.2.2只读存储器ROM1、掩膜式ROM

掩膜式ROM有如下特点：存储的内容一经写入便不能修改，灵活性差；存储内容固定不变，可靠性高；少量生产时造价昂贵，因而只适应于定型批量生产。

2、可编程只读存储器PROM（ProgrammableROM）可编程只读存储器PROM便于用户根据自己的需要来写入存储信息。PROM中的存储内容一旦写入就无法更改，是一种一次性写入的只读存储器。3、可擦可编程只读存储器EPROM（ErasablePROM）

EPROM作为一种可以多次擦除和重写的ROM，克服了掩膜式ROM和PROM灵活性差的缺点，但对EPROM编程时是在专门的编程器上进行的。而且信息的擦除也需要专门的设备。如Intel2716（2K×8）、2732A（4K×8）、2764（8K×8）、27128（16K×8）、27256（32K×8）、27512（64K×8）7.2.2只读存储器ROM（续）4、电可擦除可编程只读存储器E2PROM（ElectricallyEPROM）

E2PROM能以字节为单位擦除和改写，在用户系统下即可完成，使用起来就象RAM一样方便，而且，掉电后内容不丢失。7.3半导体存储器在微机系统中的应用

7.3.1存储器在微机系统中的连接

1、关于地址线的连接不同容量的存储器芯片，其地址线的位数不同。1K个单元的存储器有10条地址线（A9~A0），2K个单元的存储器有11条地址线（A10~A0），以此类推。2、关于数据线的连接若一片存储器不够8位数据，则需要用多片共同构成存储单元；若CPU系统只有8条数据线，则存储器的数据线与其一一对应相接即可。若有16条或32条数据线，则将内存分为两个以上存储体，每个存储体对应一个8位数据线，分别进行寻址。3、关于控制线的连接不同的存储器芯片，引脚功能的区别主要体现在控制线7.3.1存储器在微机系统中的连接

(续)7.3.2存储器的选址

1、线选法所谓线选法，是指用某一条高位地址线直接作为存储器芯片的片选信号。

特点：1）对应的存储器寻址空间可能不唯一，2）若有多片存储器均使用线选法选址，则可能出现地址不连续或交叉、重叠、覆盖等现象。

例：试计算图10.7中3片EPROM2764的寻址空间：设系统有16位地址线A15~A0，而存储器本身使用的地址为A12~A0。我们用三条高位地址线A15，A14，A13分别做三片2764的片选信号。

图7.7线选法举例7.3.2存储器的选址（续）

存储器

A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0

寻址空间

2764（1）

0××

00000000000000

××0000000000001┇0

××1111111111111

0000H~1FFFH或2000H~3FFFH或4000H~5FFFH或6000H~7FFFH2764（2）

×0×0000000000000×0

×

0000000000001┇×0

×1111111111111

0000H~1FFFH或2000H~3FFFH或8000H~9FFFH或A000H~BFFFH2764（3）××0

0000000000000××0

0000000000001┇××0

1111111111111

0000H~1FFFH或4000H~5FFFH或8000H~9FFFH或C000H~DFFFH寻址空间的地址计算如下表所示

部分译码：存储器本身不使用的高位地址有一部分参与译码，另一部分不参与译码。例：

2、译码法:是指通过译码电路或译码器产生存储器的片选信号。译码法又可分为两种，即部分译码和完全译码。图7.8部分译码举例7.3.2存储器的选址（续）

存储器

A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0

寻址空间

2764（1）

×

000000000000000×

000000000000001┇×

0011111111111110000H~7FFFH

或8000H~9FFFH2764（2）

×

010000000000000×

010000000000001┇×

011111111111111

2000H~3FFFH

或A000H~BFFFH各存储器的寻址空间计算

7.3.2存储器的选址（续）

完全译码法：存储器本身不使用的高位地址线全部参与译码。如前例中若使用3-8译码器74LS138产生三片2764的片选信号，且让A15，A14，A13都参与译码，连接方法见图10.9。

图7.9完全译码举例

7.3.2存储器的选址（续）

存储器

A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0

寻址空间

2764（1）

00000000000000000

000000000000001┇0

001111111111111

0000H~1FFFH

2764（2）

00100000000000000

010000000000001┇0

0111111111111112000H~3FFFH

2764（3）

0

1000000000000000

100000000000001┇0

1011111111111114000H~5FFFH三片2764的寻址空间如下表所示

7.3.3存储矩阵和存储模块

在微机系统中，常用存储矩阵和存储模块来组织内存，它是指由若干片存储器通过适当连接构成的一个存储区域。动态RAM4164是64K×1的存储芯片，假如用这种芯片构成128K×8的存储模块，就需要16片，如下页图7.10所示。

RAM的组织图7.10存储矩阵和存储模块举例

7.3.3存储矩阵和存储模块（续）

7.4.1PC微机存储器空间分布

地址范围存储区空间大小00000H—003FFHBIOS中断向量表1KB00400H—004FFHBIOS数据区0.5KB00500H—9FFFFH用户程序区638.5KBA0000H—BFFFFH显示缓冲区128KBC0000H—F5FFFH附加ROM区216KBF6000H—FFFFFH基本ROM区40KB

8086/8088微机系统中地址总线有20条，可寻址1MB的存储