Home

3.1 存储器简介

3.2 读写存储器

3.3 存储器扩展技术

内容简介

习题解答

重点 / 难点

本章主要对微型计算机系统内存技术的发展进行了概述，内容包括存储器的分类、存储器的扩展、存储器的管理、常用内存储器的引脚功能与工作原理，以及外存储器的基本知识。

Home

内容简介

Home

芯片 SRAM 2114 和 DRAM 411

6

芯片 EPROM 2764 和 EEPROM

2817A

SRAM 、 EPROM 与 CPU 的连接

重点与难点

HomeNext

1

点击演示！

1. 存储器分类

HomeNext

2

点击演示！

内存储器按其在微机系统中的位置可分成两大类：

HomeNextBack

2. 存储器的主要性能指标

HomeBack

3

存储容量 存取速度 可靠性 功耗 性能 / 价格比

1. 静态读写存储器 （ SRAM ）

1

(

以6264

芯片为

例)

8K×8bit 的 CMOS RAM 芯片

HomeNext

6264 芯片与系统的连接2

D0~D7

A0

A12•••

WEOE

CS1

CS2

•••

A0

A12

MEMWMEMR

译码电路

高位地址信号

D0~D7

• • •

• ••

HomeNext HomeNextBack

6264 芯片与系统的连接3

D0~D7

A0

A12•••

WEOE

CS1

CS2

•••

A0

A12

MEMWMEMR

译码电路

高位地址信号

D0~D7

• • •

• ••

HomeNext HomeNextBack

2. 动态读写存储器 （ DRAM ）

4

特点：特点：DRAMDRAM 是靠是靠 MOSMOS 电路中的栅极电容来存储信息的，电路中的栅极电容来存储信息的，由于电容上的电荷会逐渐泄漏，需要定时充电以维持存由于电容上的电荷会逐渐泄漏，需要定时充电以维持存储内容不丢失（称为储内容不丢失（称为动态刷新动态刷新），所以动态），所以动态 RAMRAM 需要需要设置设置刷新刷新电路，相应外围电路就较为复杂。电路，相应外围电路就较为复杂。刷新定时间隔一般为几微秒～几毫秒刷新定时间隔一般为几微秒～几毫秒DRAMDRAM 的特点是集成度高（存储容量大，可达的特点是集成度高（存储容量大，可达 1Gbit1Gbit

// 片以上），功耗低，但速度慢（片以上），功耗低，但速度慢（ 10ns10ns 左右），需要刷左右），需要刷新。新。DRAMDRAM 在微机中应用非常广泛，如微机中的内存条在微机中应用非常广泛，如微机中的内存条（主存）、显卡上的显示存储器几乎都是用（主存）、显卡上的显示存储器几乎都是用 DRAMDRAM 制制造的。造的。

HomeNext HomeNextBack

5

典型的动态存储器芯片 2164A

• 2164A ： 64K×1

• 采用行地址和列地址来确定一个单元；

• 行列地址分时传送，共用一组地址线；

• 地址线的数量仅为同等容量 SRAM 芯片的一半。

1

0

0

0

1 0 0 0列地址

HomeNext HomeNextBack

6

动态存储器芯片 2164A 的工作原理

三种操作：– 数据读出– 数据写入– 刷新　　将存放于每位中的信息读出再照原样写入原单元的过程。

HomeNext HomeNextBack

3. 可重写的只读存储器（ EPROM ）

7

特点：

可多次编程写入；可多次编程写入； 掉电后内容不丢失；掉电后内容不丢失； 内容的擦除需用紫外线擦除器。内容的擦除需用紫外线擦除器。

HomeNext HomeNextBack

8

8K×8bit8K×8bit 芯片，其引脚与芯片，其引脚与 SRAM 6264SRAM 6264 完全兼完全兼容容

地址信号：地址信号： A0 ~ A12A0 ~ A12

数据信号：数据信号： D0 ~ D7D0 ~ D7

输出信号：输出信号： OEOE

片选信号：片选信号： CECE

编程脉冲输入：编程脉冲输入： PGMPGM

典型的 EPROM 2764

HomeNext HomeNextBack

9

EPROM 2764 的工作方式

编程写入的特点：

每出现一个编程负脉冲就写入一个字节数据

数据读出

编程写入

擦除

标准编程方式

快速编程方式工作方式

HomeNext HomeNextBack

4. 电擦除可编程只读存储器（ EEPROM ）

10

特点：

可在线编程写入；可在线编程写入； 掉电后内容不丢失；掉电后内容不丢失； 内容的擦除需用电擦除器。内容的擦除需用电擦除器。

HomeNext HomeNextBack

8K×8bit8K×8bit 芯片芯片

1313 根地址线（根地址线（ A0 ~ A12A0 ~ A12 ））

88 位数据线（位数据线（ D0 ~ D7D0 ~ D7 ））

输出允许信号（输出允许信号（ OEOE ））

写允许信号（写允许信号（ WEWE ））

选片信号（选片信号（ CECE ））

状态输出端（状态输出端（ READY/BUSYREADY/BUSY ））

典型的 EEPROM 98C64A

11

HomeNext HomeNextBack

EEPROM 98C64A 的工作方式

12

• 数据读出

• 编程写入

• 擦除

字节写入：每一次 BUSY 正脉冲写

入一个字节

自动页写入：每一次 BUSY 正脉写

入一页（ 1~ 32 字节）

字节擦除：一次擦除一个字节

片擦除：一次擦除整片HomeNext HomeNextBack

5. 闪速 EEPROM （ FLASH ）13

特点：

通过向内部控制寄存器写入命令的方法通过向内部控制寄存器写入命令的方法来控制芯片的工作方式，而非用引脚的信号来控制芯片的工作方式，而非用引脚的信号来控制芯片的工作。来控制芯片的工作。

应用：

　　　　 BIOSBIOS ，便携式闪存硬盘，便携式闪存硬盘

HomeNext HomeNextBack

HomeBack

FLASH 的工作方式

14

数据读出

编程写入

擦 除

读单元内容读内部状态寄存器内容读芯片的厂家及器件标记

数据写入，写软件保护

字节擦除，块擦除，片擦除擦除挂起

HomeNext

1

位扩展——扩展每个存储单元的位数

字扩展——扩展存储单元的个数

字位扩展——二者的综合

　　用多片存储芯片构成一个需要的内存空间，它们在整个内存中占据不同的地址范围，任一时刻仅有一片（或一组）被选中。

HomeNext

2

HomeNextBack

位扩展•存储器的存储容量等于：　 单元数 × 每单元的位数

　　当构成内存的存储器芯片的字长小于内存单元的字长时，就要进行位扩展，使每个单元的字长满足要求。

•位扩展方法： 　　将每片的地址线、控制线并联，数据线分别引出。

•位扩展特点：　　存储器的单元数不变，位数增加。

字节数 字长

HomeNext

3

HomeNextBack

字扩展

•扩展的含义：　　地址空间的扩展。芯片每个单元中的字长满足，但单元数不满足。•扩展原则：　　每个芯片的地址线、数据线、控制线并联，仅片选端分别引出，以实现每个芯片占据不同的地址范围。

HomeNext

4

HomeNextBack

字位扩展

•根据内存容量及芯片容量确定所需存储芯片数；•进行位扩展以满足字长要求；•进行字扩展以满足容量要求。•若已有存储芯片的容量为 L×K ，要构成容量为M ×N 的存储器，需要的芯片数为： （ M / L ） × （ N / K ）

本　章　小 结本　章　小 结通过本章的学习：熟悉存储器的分类及各类存储器的特点和使用场合； 熟悉半导体存储器芯片的结构；掌握 SRAM 2114 、 DRAM 4116 、 EPROM 2764 、EEPROM 2817A 的引脚功能； 理解 SRAM 读写原理、 DRAM 读写和刷新原理、EPROM 和 EEPROM 工作方式掌握存储芯片与 CPU 连接的方法，特别是片选端的处理。 HomeBack