清华大学出版社：《微型计算机原理与接口技术》第5章 存储器系统

第五章存储器系统

1 第五章 存储器系统

5-1概述 、存储器的分类 1、按工作性质分类 内部存储器 作用:用于存储当前运行所需要的程序和数据, 和CPU直接交换信息。 特点:容量小,工作速度高。 外部存储器 作用:用于存放当前不参加运行的程序和数据, 一般和内存交换信息。 特点:容量大,存取速度较慢

2 5-1 概 述 一、存储器的分类 1、按工作性质分类 • 内部存储器 作用：用于存储当前运行所需要的程序和数据， 和CPU直接交换信息。 特点：容量小，工作速度高。 • 外部存储器 作用：用于存放当前不参加运行的程序和数据， 一般和内存交换信息。 特点：容量大，存取速度较慢

2、半导体存储器的分类 双极型存取速度 MOSPAMSE 读写 RAM集成度速度较快几十几百ns 集成度较高,价格较便宜。 存储器 静态读写存储器(SRAM) RAM 金属氧化物 半导体 MOS RAM 存储器 动态读写存储器(DRAM) 速度较快几十一几百ns, 只读 掩模工艺ROM集成度很高,价格低,需 动态刷新。 存储器可一次编程ROM可写入一次 ROM EPROM可用紫外线擦除 可擦去PROM EEPROM用电可擦除

3 2、半导体存储器的分类 半导体 存储器 读写 存储器 RAM 只读 存储器 R0M 双极型 RAM 金属氧化物 （MOS）RAM 存取速度快；与MOS RAM相比 集成度低，功耗大，价格高 静态读写存储器（SRAM） 动态读写存储器（DRAM） 掩模工艺ROM 一但写入不能改变， 成本较低。 可一次编程ROM 可写入一次 可擦去PROM EPROM 可用紫外线擦除 EEPROM用电可擦除 速度较快几十—几百ns， 集成度较高，价格较便宜。 速度较快几十—几百ns， 集成度很高，价格低，需 动态刷新

存储器的主要性能指标 1、存储容量 存储单元×每个存储单元可存位数 例: 6264SRAM的存储容量为8K×8bit即8K个字节。 NMC41257的存储容量为256K×1bi即32K个字节。 2、存取时间 3、可靠性MTBF(平均故障间隔时间) 4、功耗 5、价格

4 二、存储器的主要性能指标 1、存储容量 存储单元 × 每个存储单元可存位数 例： 6264 SRAM 的存储容量为 8K × 8 bit 即 8K个字节。 NMC41257 的存储容量为256K ×1bit 即 32K个字节。 2、存取时间 3、可靠性 MTBF（平均故障间隔时间） 4、功耗 5、价格

5-2随机存储器(RAM) 一、静态随机存储器(SRAM) sRAM管静态存褚电路 行选线 vcc (+5v) T3 T4 位线 T T 位线 5 T1 T2 T 列选先线Y

5 5-2 随机存储器（RAM） 一、静态随机存储器（SRAM） 用途：主要用于小容量的存储系统中 典型芯片： 6116（2K×8bit ），6264（8K×8bit ）， 62256（32K×8bit ）等。 6264采用CMOS工艺制造，28引脚封装，容量为 8KB

、6264存储芯片的引线及其功能 °6264的外部结构 A 27 WE 封装及引即 26 C 25 A A~A12地址输入,213=8192-8KA1-6 24 A A 23 A A ·D。~D双向数据线 A 21 A A 20 CS1 CS2片选信号 A 19-IO8 I/O OE读允许信号 I/O 12 17 I/O 13 16 /O GND ·WE写允许信号 (a)8K×8SRAM引脚图 6264引脚图

6264引脚图 封装及引脚  A0 ～A12地址输入，2 13=8192=8K  D0 ～D7双向数据线  WE 写允许信号  OE 读允许信号  CS1 CS2 片选信号 6264 9 (a) 8K×8 SRAM引脚图 NC A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 I / O1 I / O2 I / O3 GND 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 13 14 20 28 27 26 25 24 23 22 21 19 18 17 16 15 VCC CS2 A3 A2 A1 A0 I/O8 I/O7 I/O6 I/O5 I/O4 WE OE CS1 1、6264存储芯片的引线及其功能 •6264的外部结构

表5-1SRAM6264真值表 1 2OEWE工作方式WO线状态 未选中(掉电) 高阻 0 未选中(掉电 高阻 0 输出禁止 高阻 0 读 D OUT 0 0 写 D 0 0 写 D IN

表5-1 SRAM 6264真值表 CS1 CS2 OE WE 工作方式 I/O线状态 1 × 0 0 0 0 × 0 1 1 1 1 × × 1 0 1 0 × × 1 1 0 0 未选中(掉电) 未选中(掉电) 输出禁止 读 写 写 高阻 高阻 高阻 DOUT DIN DIN

2、6264工作过程 6264写操作时序: 在芯片的A12~A0上加上要写入单元的地址; 使CS1和CS2同时有效; 在WE上加上有效的低电平,OE无效高电平。 在D7~D0上加上要写入的数据 A12~A0 CS1 CS2 WE D7~D0

8 2、6264工作过程 6264写操作时序： 在芯片的A12~A0上加上要写入单元的地址； 在D7~D0上加上要写入的数据； 使CS1和CS2同时有效； 在WE上加上有效的低电平，OE无效高电平。 A12~A0 CS1 CS2 WE D7~D0

6264的工作过程 3、连接使用 芯片的选片信号是由高位地址和控制信号译码 形成的,由它们来决定芯片在内存的地址范围。 1)全地址译码方式 每一个存储单元唯一地占据内存空间的 个地址。地址线全部参预了译码。 低位地址(AA12)经片内部译码可以决 定芯片内部的每一个单元,高位地址(A1p A13)利用译码器来决定将芯片放置在内存空 间的什么位置上

9 • 6264的工作过程 3、连接使用 芯片的选片信号是由高位地址和控制信号译码 形成的，由它们来决定芯片在内存的地址范围。 1）全地址译码方式 每一个存储单元唯一地占据内存空间的一 个地址。地址线全部参预了译码。 低位地址（A0—A12）经片内部译码可以决 定芯片内部的每一个单元，高位地址（A19— A13）利用译码器来决定将芯片放置在内存空 间的什么位置上

全地址译码例 所接芯片的地址范围 FOOOOH-FIFFFH A19 A18 6264 A17 A16 & CS1 A15 A14 ≥1 A13

10 全地址译码例 • 所接芯片的地址范围 F0000H~F1FFFH A19 A18 A17 A16 A15 A14 A13 & 1 6264 CS1