微机原理_存储器扩展

第五章半导体存储器1存储器简介2存储器的分类3计算机存储结构4半导体存储器SRAM的结构5CPU与存储器的连接（重点）1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。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。2存储器的种类按介质与机理分类机械式：打孔的带子磁介质：光存储器：LD,CD,DVD半导体存储器：集成电路铁电存储器等等动态磁媒介（有机械运动）静态磁媒介（无机械运动）软硬磁盘磁鼓磁带磁卡磁墨水磁芯磁膜磁泡（老计算机内存）按存取方式分类SAM：顺序存取存储器DAM：直接存取存储器AM：关联存取存储器2存储器的种类按计算机体系结构分类微程序控制存储器变址存储器高速缓冲存储器主存辅助存储器后备存储器2存储器的种类半导体存储器分类ROM(只读，非易失性)RAM(随机，读写同速，易失)MASKROMPROMEPROMEEPROMFLASHROM动态随机存储器需要刷新电路，静态不需要速度：SRAMDRAM集成度：SRAMDRAM功耗：SRAMDRAM单格：SRAMDRAMSRAM静态随机存储器DRAM动态随机存储器3计算机存储器结构一台计算机存储最基本的存储要求1.用以暂时保存被处理的程序，数据，中间结果和最后结果的内存能力2.用以永久记录某些结果和程序以便将来再使用的外存能力同时对两项能力的技术指标是高速度ns级大容量G级低成本affordable高可靠性努力提高计算机存储能力的解决之道从物理低端解决问题，工艺，技术上提升4项指标。从存储体系结构上解决问题。存储时序上并行：一次访问多个存储单元交叉访问：访问一片存储单元，流水线工作虚拟存储器技术原理图4半导体存储器SRAM内部结构存储矩阵2n×N三态缓冲器地址译码器控制逻辑地址总线数据总线…CSWRRD5CPU与存储器的连接CPU时序与存储器时序的配合CPU总线的负载能力存储器的组成存储芯片地址的分配存储器扩展举例存储地址译码电路74LS138经常用来作为存储器的译码电路。ABCG2AG2BG1Y7GND————————————————VCCY0Y1Y2Y3Y4Y5Y611621531441351261171089G1CBAY7～Y0有效输出00100011111110Y000100111111101Y100101011111011Y200101111110111Y300110011101111Y400110111011111Y500111010111111Y600111101111111Y7其他值×××11111111无效74LS138的真值例：4KBRAM的连接（用RAM芯片2114组成）（1）已知2114的容量为：1024×4；计算出所需的芯片数（2）构成数据总线所需的位数和系统所需的容量（3）控制线，数据线，地址线的连接：有线选方式、局部译码选择方式和全局译码选择方式之分。用2114芯片组成4KRAM线选控制译码结构图A9～A0D7～D0A9～A0CSOE2114WED7～D4A9～A0D7～D0A9～A0CSOE2114WED7～D4A9～A0D7～D0A9～A0CSOE2114WED7～D4A9～A0D7～D0A9～A0CSOE2114WED7～D4A13A12A11A10A9～A0D7～D0WERD地址分配用2114芯片组成4KRAM局部译码结构图A9～A0D7～D0A9～A0CS2114WED7～D4译码器A9～A0D7～D0A9～A0CS2114WED7～D4A9～A0D7～D0A9～A0CS2114WED7～D4A9～A0D7～D0A9～A0CS2114WED7～D0A9～A0D7～D0A9～A0CS2114WED7～D4A15︰A12A11A10A9～A0IO/MCPUWED7～D0地址分配2/4译码用2114芯片组成4KRAM全局译码结构图A9～A0D7～D0A9～A0CS2114WED7～D46：64译码器A9～A0D7～D0A9～A0CS2114WED7～D4A9～A0D7～D0A9～A0CS2114WED7～D4A9～A0D7～D0A9～A0CS2114WED7～D0A9～A0D7～D0A9～A0CS2114WED7～D0A9～A0D7～D0A9～A0CS2114WED7～D4A15～A10A9～A0IO/MCPUWED7～D0地址分配6/64译码本章课外作业5.3题