西安电子科技大学：《微机原理与接口技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）第六章 存储器设计

老半 A N U IVE 第六章存储器设计 教师:王晓甜 Email:xtwang@mail,xidian.edu.cn

第六章 存储器设计 教师：王晓甜 Email: xtwang@mail.xidian.edu.cn

Contents 存储器分类及主要指标 2 常用存储器芯片介绍 3 扩展存储器设计 4 存储器地址译码电路设计 5 存储器与CPU的连接 无不技大字 XIDIAN UNIVERSITY

Contents 存储器分类及主要指标 1 常用存储器芯片介绍 2 3 扩展存储器设计 存储器地址译码电路设计 4 存储器与CPU的连接 5 2 个 课 时

本章学习要点 存储器分类,组成及性能指标。 熟悉几种常用芯片的规格和封装引脚 ◇重点掌握位数扩充和字节扩充技术 ◆存储器地址译码电路设计 ◇熟练掌握存储器与cPU连接时应注意的 问题 xtwang@mail.xidian.edu.cn 无不技大字 XIDIAN UNIVERSITY

本章学习要点 ❖存储器分类，组成及性能指标。 ❖熟悉几种常用芯片的规格和封装引脚 ❖重点掌握位数扩充和字节扩充技术 ❖存储器地址译码电路设计 ❖熟练掌握存储器与CPU连接时应注意的 问题 xtwang@mail.xidian.edu.cn

6.1概述 内容: ◇微型机的存储系统 半导体存储器的基本概念 心存储器的分类及其特点 今两类半导体存储器的主要区别 xtwang@mail.xidian.edu.cn 无不技大字 XIDIAN UNIVERSITY

6.1 概述 xtwang@mail.xidian.edu.cn 内容： ❖微型机的存储系统 ❖半导体存储器的基本概念 ❖存储器的分类及其特点 ❖两类半导体存储器的主要区别

存储器简介 存储器的定义 [广义]信息的载体 结绳记事→甲骨→竹简→雕刻→纸张→U盘、硬盘、软盘 光盘。信息的存储是各种科学技术得以存在和发展的基础。 印刷存储技术(中国四大发明) 缩微胶片存储技术(1839 England) 五大类 信息存 磁存储技术(1898 Denmark) 储技术 半导体存储技术(20世纪60年代) 光存储技术(20世纪70年代) °狭义]计算机系统中专门用于存放一定量数 字信息的器件。 xtwang@mail.xidian.edu.cn 无不技大字 XIDIAN UNIVERSITY

存储器简介 xtwang@mail.xidian.edu.cn 存储器的定义： ⚫ [广义]信息的载体。 结绳记事→甲骨→竹简→雕刻→纸张→U盘、硬盘、软盘、 光盘。信息的存储是各种科学技术得以存在和发展的基础。 五大类 信息存 储技术 印刷存储技术（中国四大发明） 缩微胶片存储技术（1839England） 磁存储技术（1898Denmark） 半导体存储技术（20世纪60年代） 光存储技术（20世纪70年代） ⚫ [狭义]计算机系统中专门用于存放一定量数 字信息的器件

微型机的存储系统 ◇存储器是微型机重要的组成部分 存储计算机所用的工作信息一程序、数据等 有存储器的计算机如同失掉记忆的人一样。 读写功能存储介质存取方式信息保存性 读写存储器「半号体存储器H随机存储器易失性存储器 只读存储器磁存储器顺序存储器永久性存储器 xtwang@mail.xidian.edu.cn 无子技大 XIDIAN UNIVERSITY

微型机的存储系统 xtwang@mail.xidian.edu.cn ❖存储器是微型机重要的组成部分 ❖存储计算机所用的工作信息—程序、数据等 ❖没有存储器的计算机如同失掉记忆的人一样。 存储介质 半导体存储器 磁存储器 存取方式 随机存储器 顺序存储器 读写功能 读写存储器 只读存储器 信息保存性 易失性存储器 永久性存储器

微机拥有不同类型的存储部件 白上至下容量越来越大,但速度越来越慢 CPU内核 快 寄存器堆 速度 高速缓存 容 主存储器 联机外存储器 慢 脱机外存储器 大 xtwang@mail.xidian.edu.cn 而虑子技大 XIDIAN UNIVERSITY

xtwang@mail.xidian.edu.cn ❖微机拥有不同类型的存储部件 ❖由上至下容量越来越大，但速度越来越慢 CPU内核 寄存器堆 高速缓存 主存储器 联机外存储器 脱机外存储器 快 慢 小 大 容 量 速 度

两大类一一内存、外存 内存一一存放当前运行的程序和数据 特点:快,容量小,随机存取,CPU可直接通 过系统总线进行访问。 ●通常由半导体存储器构成。 ●RAM、RoM 外存一一存放非当前使用的程序和数据。 ●特点:慢,容量大,顺序存取块存取,需通过 MO接口电路调入内存后cPU才能访向(cPU 不能直接访问)。 ●例如,硬盘,磁盘,磁带,cD-ROM、DVD RoM、U盘,移动硬盘 xtwang@mail.xidian.edu.cn 而虑子技大 XIDIAN UNIVERSITY

两大类——内存、外存 xtwang@mail.xidian.edu.cn ❖内存——存放当前运行的程序和数据。 ⚫ 特点：快，容量小，随机存取，CPU可直接通 过系统总线进行访问。 ⚫ 通常由半导体存储器构成。 ⚫ RAM、ROM ❖外存——存放非当前使用的程序和数据。 ⚫ 特点：慢，容量大，顺序存取/块存取，需通过 I/O接口电路调入内存后CPU才能访问（CPU 不能直接访问）。 ⚫ 例如，硬盘，磁盘，磁带，CD-ROM、DVD￾ROM、U盘，移动硬盘

内存(主存)的分类 静态RAM(SRAM) 半读写存储器(RAM 动态RAM(DRAM) Radom Access Memory 随机读写,易失 掉电数据丢失) 掩膜ROM(MRoM) 导体存储器 可编程ROM(PRoM) 只读存储器(RoM)紫外线光可擦除Ro Read Only Memory C EPROM) 只读,非易失 电可擦除ROM 掉电数据保持) (E PROM Flash Memory xtwang@mail.xidian.edu.cn 无不技大字 XIDIAN UNIVERSITY

内存(主存)的分类 xtwang@mail.xidian.edu.cn 半 导 体 存 储 器 只读存储器（ROM） 读写存储器（RAM） 静态RAM（SRAM） 动态RAM（DRAM） 掩膜ROM（MROM） 可编程ROM（PROM） 紫外线光可擦除ROM （EPROM） 电可擦除ROM （ E 2 PROM） （Radom Access Memory 随机读写，易失， 掉电数据丢失） （Read Only Memory 只读，非易失， 掉电数据保持） Flash Memory

RAM类型的特点 今静态SRAM 利用半导体双稳态触发器的两种稳定状态来表示逻 辑1和o"。不需要刷新电路即能保存它内部存储的 数据。只要不掉电,保存的信息就不会丢失 相对集成度低,外围控制电路简单 多用于单片机的数据存储 今动态DRAM 利用Mos管的栅极对其衬底见的分布电容来保存信 息,每隔一段时间,要刷新充电一次,否则内部的数 据即会消失 相对集成度高,外围控制电路复杂 多用于系统机中的程序、数据存储 xtwang@mail.xidian.edu.cn 历毛子技大字 XIDIAN UNIVERSITY

RAM类型的特点 ❖静态SRAM 利用半导体双稳态触发器的两种稳定状态来表示逻 辑“1”和“0”。不需要刷新电路即能保存它内部存储的 数据。只要不掉电，保存的信息就不会丢失 ▪ 相对集成度低，外围控制电路简单 ▪ 多用于单片机的数据存储 ❖动态DRAM 利用MOS管的栅极对其衬底见的分布电容来保存信 息，每隔一段时间，要刷新充电一次，否则内部的数 据即会消失 ▪ 相对集成度高，外围控制电路复杂 ▪ 多用于系统机中的程序、数据存储 xtwang@mail.xidian.edu.cn