第05章 存储器原理与接口1.ppt

1、第5章存储器原理和接口，存储器分类存储器结构8086在中央处理器最小模式下总线产生的中央处理器存储器接口，5.1存储器分类1 .几种存储介质的分类半导体存储器磁表面存储器如磁盘和磁带光电存储器，分类随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，串行存取存储器(Serial Access Storage)，主存储器(internal memory)，辅助存储器(external memory)和高速缓冲存储器(cache memory)，根据它们在计算机中的功能，第二，半导体存储器的分类1 .随机存取存储器2，只读存储器2。半导体存储器的分类1。静态随机存取存储器(ECL，晶体管，金属氧化物半

2、导体)。只读存储器，屏蔽只读存储器，可编程只读存储器，紫外线可擦可编程只读存储器，电可擦可编程可编程只读存储器，可编程E2PROM等。绝缘层、浮栅雪崩注入金属氧化物半导体管、紫外线可擦除、可编程电子顺磁共振、编程使栅极电擦除。电子顺磁共振芯片上方有一个应时玻璃窗口。当一定强度的紫外线通过窗口照射时，所有存储电路中的浮栅上的电荷，一般在照射2030分钟后，每个单元的内容被读取为FFH，表明EPROM中的内容已被擦除。浮栅隧道氧化金属氧化物半导体管浮栅隧道氧化层：浮栅和漏极之间的氧化层非常薄(20纳米以下)，称为隧道区。当隧道区的电场大于107伏/厘米时，隧道区双向导电。当隧道区的等效电容非常小时

3、，施加在控制栅极和漏极之间的电压在隧道区中大部分下降，这有利于隧道区的导通。使用隧道效应的擦除和写入、10ms、电可擦除、可编程E2PROM、分类、掩模只读存储器、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(e prom)、随机存取存储器(ram)、静态存储器(SRAM)、动态存储器(DRAM)，根据功能、(只读存储器)、(随机存取存储器)、(可编程只读存储器)、(可擦除PROM)、紫外可编程只读存储器(EPROM)、闪存(紫外)、电可擦除、紫外可擦除、(静态随机存取存储器)、闪存(动态随机存取存储器)，可分为双极型和金属氧化物半导体型主要指标：存储容量和访问速度。的存储容量用字数来

4、表示，或者只用位数来表示。例如，某个动态存储器的容量是109位/芯片。3.多层存储结构的概念1。核心是解决容量、速度和价格之间的矛盾，建立多层存储结构。金字塔式多层存储系统充分反映了容量和速度之间的关系。2.多层存储结构寄存器缓存内存磁盘磁道，光盘，缓存主存级：解决中央处理器和主存之间的速度差距；主辅存储层：解决大存储容量和低成本的矛盾。5.2。主存储器结构1。主要技术指标主存存储容量存取速度可靠性功耗1。容量存储容量可容纳在内存中的二进制信息量称为存储容量(寻址空间，由中央处理器的地址线决定)。实际存储容量：计算机系统中具体配置了多少内存。存取速度存取时间是指从内存操作开始到操作完成所经过的

5、时间，也称为读写周期。SDRAM : 12 ns 10 ns 8 ns rdram :1 ns 0.625 ns . 3。可靠性可靠性通过平均故障间隔时间(mtbf)来衡量。4.功耗通常指每个存储单元消耗的功率。第二，主存储器的基本组成是由金属氧化物半导体器件构成的随机存取存储器，可分为静态随机存取存储器和动态随机存取存储器。静态随机存储器通常具有由六个管组成的触发器作为基本存储电路的静态存储单元，而动态随机存储器通常使用单个管形成基本存储电路。、1、静态存储单元、(2)动态存储单元、(3)结构地址解码输入/输出控制存储单元、控制逻辑电路：接收来自中央处理器的芯片选择信号CS和读/写控制信号，

6、形成芯片内部控制信号，控制数据读和写(双向)。记忆库：是记忆芯片的主体，由基本记忆单元按照一定的排列规则组成。、解码器、解码器、矩阵解码电路、行线、列线、地址线、地址线、8086中央处理器的引脚，采用高性能N沟道、耗尽型负载硅栅工艺(HMOS)制造。由于当时制造工艺的限制，一些引脚被分时复用，形成了40引脚的双列直插式封装。生成了5.3和8086总线。2.8086的两种工作模式是最小模式：系统中只有8086处理器，所有控制信号都由8086CPU产生。最大模式：系统可以包含多个处理器，如协处理器8087。当系统规模较大时，系统控制信号不是由8086直接产生的，而是由与8086匹配的总线控制器形成

7、的。3。8086最小模式下的中央处理器总线生成(1)。地址线和数据线产生芯片1和AD15AD0(地址数据总线)、双向和三态的相关信号线和地址/数据多路复用信号。低16位A15A0在T1状态下(地址周期)，地址信号的输出在AD15AD0上；在T2 T4状态(数据周期)，AD15AD0是数据信号D15D0。2。A19/S6A16/S3(地址/状态):地址/状态多路复用信号，输出。在总周期的T1状态A19/S6A16/S3中，它是地址的高4位。在T2T4状态下，在A19/S6A16/S3上输出状态信息。机器周期：时钟周期总线周期：对存储器或I/O接口指令周期的一次操作时间：指令执行时间，MOV 20

8、00H，AX，地址周期，数据周期，三态缓冲8位数据锁存器74LS373 (8282)，A，CP正脉冲，DQ B，dq b，dq b，dq b，和d，q，q，d，d，d，d，d，d，d，d，d，d，d，d，d，d，否则，高阻抗，4。数据锁存使能信号，输出，高电平有效。用作地址锁存器的锁存控制信号。触发类型：上升沿、下降沿、高电平、低电平、1、AD0AD15、A16/S1A19/S4出现地址信息；2.ALE发送一个正脉冲，地址信息进入74LS373；3.AD0AD15转换为数据线，A16/S1 A19/S4输出状态、1、1、2、3、3。(2)数据线驱动相关信号线和芯片1，双向数据总线收发器(828

9、6，74LS245)有两个功能：一、双向选择B、通道控制、A、B/OE1或门阻断；b，t控制方向T0，BA T1，AB，2，/DEN(数据使能)数据使能信号，输出，三态，低电平有效。表示中央处理器对数据线的操作。数据总线驱动器的控制信号。3.数据发送/接收：数据驱动器数据流控制信号，输出，三态。在8086系统中，通常使用8286或8287作为数据总线的驱动器，用DT/R#信号控制数据驱动器的数据传输方向。当数据传输速率#1时发送数据；当DT/R#0时，接收数据。1.如果中央处理器输出数据，DT/R1，三态门方向为AB，如果中央处理器输入数据，DT/R0，三态门方向为BA；2./DEN有效，74LS245工作；3.中央处理器输入/输出数据完成，/DEN无效，74