数字电路与逻辑设计 课件 15-片上系统-存储器

片上系统——存储器片上微控制系统原理与项目设计第十五讲授课内容存储系统存储器接收、保存和取出信息（程序、数据、文件）的设备；具有记忆功能；计算机的重要组成部分，最重要的系统资源之一。

按存放信息原理不同按存储器存取方式分类：随机存取存储器RAM(RandomAccessMemory)

只读存储器ROM(Read-OnlyMemory)

又称读写存储器，指能够通过指令随机地、个别地对其中各个单元进行读/写操作的一类存储器。

在微机系统的在线运行过程中，只能对其进行读操作，而不能进行写操作的一类存储器。

静态RAM动态RAM掩膜ROM（MROM）可编程ROM（PROM）可擦除编程ROM（EPROM）按工艺不同存储器分类

由大量可以存储一个二进制的存储元构成存储器地址每一个存储单元都有唯一的标识----地址数据以位组形式在内存中传入和传出可以是8位、16位、32位或64位计算机中定义8位称为一个字节（Byte）所有在存储器中标识的独立的地址单元的总数称为地址空间一个存储器所能存储的全部信息量称为存储器容量。通常，以字节数来表示存储容量表1.1容量的字符通常意义单位通常意义实际表示K（Kilometers）103210=1024M（Mega）106220=1048576G（Giga）109230=1073741824T（Tera）1012240=1099511627776P（Peta）1015250=1125899906842624请在插入菜单—页眉和页脚中修改此文本8微处理器系统微处理器系统总线微处理器与存储器和外设之间通过系统总线交换数据微处理器发送要访问的存储单元的地址和读写控制信号存储器与外设接收发来的地址、读写控制信号进行数据读写存储器只读存储器（ROM）保存初始化数值、启动程序代码和部分系统程序代码随机存取存储器（RAM）运行中的数据保存和动态加载的程序代码。请在插入菜单—页眉和页脚中修改此文本9存储器系统一个存储器系统可能是由多个存储器件组成同一总线上的存储器件同时只能有一个工作存储器件Dm-1~D0、An-1~A0、nWR和nRD、nCS（器件选择信号线）只有地址值在该存储器件的地址范围内时nCS才有效，器件才能被访问。实现器件选择的电路称为地址译码器存储器件就是一张存储表每一行由若干列组成，每列存储一个字节行数：存储单元的数目列数：1个存储单元数据的大小容量：行数×列数1K×2B存储空间大小为2048个字节，有1024行和2列有1024个存储单元，每个存储单元保存16位的数据请在插入菜单—页眉和页脚中修改此文本10存储器系统每个字节的位置都可以采用行列组合来表示对于N行M列的存储器，位于行k列m的字节编址为kM+m，字节数据表示为[kM+m]k称为行地址，m称为列地址。请在插入菜单—页眉和页脚中修改此文本11存储器系统处理器访问存储器件中某存储单元的数据时给出数据所在的行地址利用专用信号来指出数据所在的列16位宽的存储器件采用nLB和nUB供外部访问高字节或低字节连接16位系统总线的字节选择信号nBS0、nBS132位宽的存储器件采用nLLB、nLUB、nULB、nUUB供外部访问最低字节、次低字节、次高字节和最高字节连接32位系统总线的字节选择信号nBS0、nBS1、nBS2和nBS3存储器的访问操作行为存储单元，列为存储单元所含的位，存储器只允许外部一次访问一个单元存储器访问操作8位的存储器是以字节作为基本存储单元的，所以存储器的控制只需要地址线、片选和读写使能等信号16位存储器会提供一个专用的高字节使能（UB）和低字节使能（LB）信号16位的存储器字长是2个字节，分别称低8位为低字节，高8位为高字节读写操作信号32位存储器字长是4个字节，分别称为最高字节，次高字节、次低字节和最低字节支持字节和双字节操作，通常会提供4个相应的字节使能信号UUB、ULB、LUB和LLB【例1】存储器读写有一个字长为16的存储器，如下图所示。如果将数据12H和34H读出，那么该存储器的地址线、数据线和字节使能信号的值是多少？方案一读取12H和34H有两种方案，一种是先读12H，再读34H；地址线A片选nCS读写nWEnOE字节选择nUBnLB201001201010方案二另一种方案把12H和34H一次读出地址线A片选nCS读写nWEnOE字节选择nUB