存储器概述及主存储器(SRAM).ppt

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1、第章 存 储 器,4.1 概述,4.2 主存储器,4.3 高速缓冲存储器(x),4.4 辅助存储器(x),1、存储器概述外部特性，性能参数，层次结构2、静态存储器和动态存储器存储单元构成 一位存储单元及存储阵列，多端口SRAM，读写时序3、半导体ROM存储器 MROM，PROM，EPROM，EEPROM，FLASH4、存储器芯片构成以及存储器主要技术指标5、存储器扩展技术位、字、字位扩展6、数据校验码 奇偶校验码，海明码，CRC码,本章安排,本章将解决的主要问题,1、半导体存储器的分类、组成及组成部件的作用及工作原理、读/写操作的基本过程。2、SRAM芯片的组成特点、工作过程、典型芯片的引脚信

2、号。3、半导体存储器的主要技术指标、芯片的扩充、CPU与半导体存储器间的连接。,在现代计算机中,存储器处于全机中心地位,其原因是:,(1)当前计算机正在执行的程序和数据(除了暂存于CPU寄存器的)均存放在存储器中。CPU直接从存储器取指令或存取数据。,(2)计算机系统中输入输出设备数量增多，数据传送速度加快，因此采用了直接存储器存取(DMA)技术和I/O通道技术，在存储器与输入输出系统之间直接传送数据。,(3)共享存储器的多处理机的出现，利用存储器存放共享数据，并实现处理机之间的通信，更加强了存储器作为全机中心的地位。,由于中央处理器都是由高速器件组成，不少指令的执行速度基本上取决于主存储器的

3、速度。所以，计算机解题能力的提高、应用范围的日益广泛和系统软件的日益丰富，无一不与主存储器的技术发展密切相关。,简介,第 七 讲,存储器（一）,存储器分类,存储器概述,存储器的层次结构,存储器的技术指标主存储器(一),本讲主要内容,存储器概述,1、存储器：是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。2、存储元：存储器的最小组成单位，用以存储1位二进制代码。3、存储单元：是CPU访问存储器基本单位，由若干个具有相同操作属性的存储元组成。8051是8位单片机，一个存储单元是8位(一个字节)，8051是按字节编址计算机：可编址的最小单位是字节的计算机。4、单元地址：简称地址，在存储器中用以表识存储

4、单元的唯一编号，CPU通过该编号访问相应的存储单元。5、存储空间：即系统中存储设备的总容量,一、几个基本概念,二、存储器分类,1.按存储介质分类,(1)半导体存储器,(2)磁表面存储器,(3)磁芯存储器,(4)光盘存储器,易失,TTL、MOS,磁头、载磁体,硬磁材料、环状元件,激光、磁光材料,(1)存取时间与物理地址无关（随机访问）,顺序存取存储器 磁带,4.1,2.按存取方式分类,(2)存取时间与物理地址有关（串行访问）,随机存储器,只读存储器,直接存取存储器 磁盘,在程序的执行过程中 可 读 可 写,在程序的执行过程中 只 读,磁盘、磁带、光盘,高速缓冲存储器（Cache）,Flash M

5、emory,存储器,3.按在计算机中的作用分类,4.1,高,小,快,1.存储器三个主要特性的关系,三、存储器的层次结构,4.1,存储器的用途和特点,虚拟存储器,虚地址,逻辑地址,实地址,物理地址,4.1,（速度）,（容量）,（现在访问时间已大大缩短）单片机里没有缓存，高端CPU里才有,主存储,主存储器,一、概述,1.主存的基本组成,2.主存和 处理器 的联系,4.2,(2)存储速度,4.主存的技术指标,(1)存储容量,(3)存储器的带宽,主存 存放二进制代码的总位数,读出时间 写入时间,存储器的 访问时间,读周期 写周期,位/秒,4.2,芯片容量,二、半导体存储芯片简介,1.半导体存储芯片的基

6、本结构,1K4位,16K1位,8K8位,10,4,14,1,13,8,4.2,片选线,读/写控制线,（低电平写 高电平读）,（允许读）,4.2,（允许写）,存储芯片片选线的作用,用 16K 1位 的存储芯片组成 64K 8位 的存储器,32片,4.2,2.半导体存储芯片的译码驱动方式,(1)线选法,4.2,(2)重合法,4.2,0,0,基本存储元是组成存储器的基础和核心,它用来存储一位二进制信息0或1。,六管基本存储单元电路,三、随机存取存储器(RAM),1.静态 RAM(SRAM),(1)静态 RAM 基本电路,A 触发器非端,A 触发器原端,4.2,T1 T4,静态 RAM 基本电路的 读

7、 操作,4.2,读选择有效,静态 RAM 基本电路的 写 操作,4.2,写选择有效,(3)静态 RAM 读 时序,4.2,(4)静态 RAM(2114)写 时序,4.2,存储速度,TA的时间约几nS 几十nS,存取时间,使用此SRAM，处理器从给出地址到从数据总线上取数的时间TA，不能少于55nS，其他时间参数也不能少于存储器数据表中的值(因此叫异步存储器)。标准8051比较慢，TA远高于55nS，因此可直接使用。高速的处理器的TA低到1nS，必须通过设置将TA调慢至符合存储器要求(8051 无此设置功能),例如 CY622556N-55 的 TA为55nS，(又叫静态RAM=SRAM，一个重

8、要特点是保持电流低到0.1微安，可以长时间由电池保持数据),4.2,8031最小应用系统,PSEN,OE,*,33,地址锁存器一般采用74LS373，采用74LS373的地址总线的扩展电路如下图,*,34,图9-7 AT89C51外扩一片6264的电路连接,例9-1 对AT89C51单片机外扩一片8kB的RAM 6264芯片。,解：扩展的电路连接如图9-7所示。由于只有一片存储器芯片，所以将6264的片选直接接地。6264芯片中存储单元的地址变化范围为：xxx0 0000 0000 0000Bxxx1 1111 1111 1111B，即单片机地址线的P2.4P2.0与P0.7P0.0发出的信号可以从全0变化到全1，P2.7P2.5因为没有与6264相连，所以状态任意。如果将任意状态x都看成0，则6264的地址范围为：0000 0000 0000 0000B0001 1111 1111 1111B，即0000H1FFFH。,*,35,