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1、 存 儲(chǔ) 器 概 述 半 導(dǎo) 體 存 儲(chǔ) 器 存 儲(chǔ) 器 與 CPU的 連 接 RAM、 ROM RAM、 ROM的 種 類 。 RAM的 結(jié) 構(gòu) RAM與 CPU的 連 接 ， 64K位 動(dòng) 態(tài) RAM存儲(chǔ) 器 。 存 儲(chǔ) 器 是 計(jì) 算 機(jī) 系 統(tǒng) 中 具 有 記 憶 功 能的 部 件 ， 它 是 由 大 量 的 記 憶 單 元 (或 稱 基 本的 存 儲(chǔ) 電 路 )組 成 的 , 用 來 存 放 用 二 進(jìn) 制 數(shù)表 示 的 程 序 和 數(shù) 據(jù) 。5.1存 儲(chǔ) 器 概 述 速 度 快 容 量 小 速 度 慢 容 量 大寄 存 器內(nèi) 部 Cache外 部 Cache主 存 儲(chǔ) 器輔 助 存

2、 儲(chǔ) 器大 容 量 輔 助 存 儲(chǔ) 器CPU 存 儲(chǔ) 器 操 作 ： 讀 操 作 ， 非 破 壞 性 。 寫 操 作 ， 破 壞 性 。存 儲(chǔ) 器 的 職 能 ： 信 息 交 換 中 心 。 數(shù) 據(jù) 倉 庫 。 一 、 存 儲(chǔ) 器 分 類1. 內(nèi) 存 儲(chǔ) 器 (內(nèi) 存 或 主 存 ) 功 能 ： 存 儲(chǔ) 當(dāng) 前 運(yùn) 行 所 需 的 程 序 和 數(shù) 據(jù) 。 特 點(diǎn) ： CPU可 以 直 接 訪 問 并 與 其 交 換 信 息 ， 容 量 小 ， 存 取 速 度 快 。 2. 外 存 儲(chǔ) 器 ( 外 存 ) 功 能 ： 存 儲(chǔ) 當(dāng) 前 不 參 加 運(yùn) 行 的 程 序 和 數(shù) 據(jù) 。 特 點(diǎn) ： C

3、PU不 能 直 接 訪 問 ， 配 備 專 門 設(shè)備 才 能 進(jìn) 行 信 息 交 換 ， 容 量 大 ，存 取 速 度 慢 。 軟 盤 和 軟 盤 驅(qū) 動(dòng) 器 目 前 ， 存 儲(chǔ) 器 使 用 的 存 儲(chǔ) 介 質(zhì) 有 半 導(dǎo) 體 器 件 ，磁 性 材 料 ， 光 盤 等 。 一 般 把 半 導(dǎo) 體 存 儲(chǔ) 器 芯 片 作 為 內(nèi)存 。 由 于 半 導(dǎo) 體 存 儲(chǔ) 器 具 有 存 取 速 度 快 、 集 成 度 高 、體 積 小 、 功 耗 低 、 應(yīng) 用 方 便 等 優(yōu) 點(diǎn) ， 在 此 我 們 只 討 論半 導(dǎo) 體 存 儲(chǔ) 器 。 5.1.2存 儲(chǔ) 器 的 主 要 技 術(shù) 指 標(biāo)1. 存 儲(chǔ) 容

4、 量 （ 存 放 二 進(jìn) 制 信 息 的 總 位 數(shù) ）存 儲(chǔ) 容 量 =存 儲(chǔ) 單 元 個(gè) 數(shù) 每 個(gè) 存 儲(chǔ) 單 元 的 位 數(shù)常 用 單 位 ： MB、 GB、 TB其 中 ： 1kB=210B 1M=210kB=220B 1GB=2 10MB=230B 1TB=210GB=240B 2. 存 取 時(shí) 間 和 存 取 周 期存 取 時(shí) 間 又 稱 存 儲(chǔ) 器 訪 問 時(shí) 間 。 指 啟動(dòng) 一 次 存 儲(chǔ) 器 操 作 到 完 成 該 操 作 所 需 的 時(shí)間 tA。 存 取 周 期 是 連 續(xù) 啟 動(dòng) 兩 次 獨(dú) 立 的 存 儲(chǔ)器 操 作 所 需 的 最 小 的 時(shí) 間 間 隔 T C，

5、一 般TCtA 。 3. 可 靠 性可 靠 性 指 存 儲(chǔ) 器 對 電 磁 場 及 溫 度 等 變化 的 抗 干 擾 能 力 。4. 功 耗功 耗 低 的 存 儲(chǔ) 系 統(tǒng) 可 以 減 少 對 電 源 容量 的 要 求 ， 同 時(shí) 提 高 可 靠 性 。 5.2半 導(dǎo) 體 存 儲(chǔ) 器 按 制 造 工 藝 分 類5. 2.1半 導(dǎo) 體 存 儲(chǔ) 器 的 分 類 ） 半 導(dǎo) 體存 儲(chǔ) 器 只 讀 存 儲(chǔ) 器 （ ROM）隨 機(jī) 存 取 存 儲(chǔ) 器（ RAM） 掩 膜 式 ROM一 次 性 可 編 程 ROM（ PROM） 可 擦 除 可 編 程 ROM（ EPROM）電 擦 除 可 編 程 ROM（

6、EEPROM）閃 存 （ FLASH Memory) 按 連 接 方 式 分 類 5.2.2 半 導(dǎo) 體 存 儲(chǔ) 器 的 組 成 半 導(dǎo) 體 存 儲(chǔ) 器 由 地 址 寄 存 器 ， 譯 碼 電 路 、 存 儲(chǔ) 體 、讀 /寫 驅(qū) 動(dòng) 器 、 數(shù) 據(jù) 寄 存 器 、 控 制 邏 輯 等 6個(gè) 部 分 組 成 。 AB DB 啟 動(dòng) 片 選 讀 /寫存 儲(chǔ) 器 的 基 本 組 成 譯碼器A5A4A3A2A1A0 6301 存 儲(chǔ) 單 元64個(gè) 單 元 行譯碼A2A1A0 710 列 譯 碼A3A4A50 1 764個(gè) 單 元單 譯 碼 雙 譯 碼對 存 儲(chǔ) 體 的 譯 碼 有 兩 種 方 式 ：

7、單 譯 碼 結(jié) 構(gòu) ： 字 線 選 擇 所 有 單 元 ； 雙 譯 碼 結(jié) 構(gòu) ： 通 過 行 列 地 址 線 來 選 擇 存 儲(chǔ) 單 元 雙 譯 碼 可 以 減 少 選 擇 線 的 數(shù) 目 ， 從 而 簡 化 芯 片 設(shè) 計(jì) 是 主 要 采 用 的 譯 碼 結(jié) 構(gòu) 在 上 圖 中 ， 存 儲(chǔ) 單 元 的 大 小 可 以 是 一 位 ， 也 可 以 是 多 位 。 如果 是 多 位 ， 則 在 具 體 應(yīng) 用 時(shí) 應(yīng) 將 多 位 并 起 來 。單 譯 碼 ： 16個(gè) 4位 的 存 儲(chǔ) 單 元 雙 譯 碼 ： 1024個(gè) 存 儲(chǔ) 單 元 1、 六 管 靜 態(tài) 存 儲(chǔ) 電 路圖 5.7為 6個(gè) M

8、OS管 組 成 的 雙 穩(wěn) 態(tài) 電 路 。5.3讀 寫 存 儲(chǔ) 器 RAM5.3.1 基 本 存 儲(chǔ) 電 路 圖 5.7 六 管 靜 態(tài) RAM基 本 存 儲(chǔ) 電 路Y地 址 譯 碼VccV7 I / O V8 I / OV3 V4V5 V2 V6A V1 B Di DiX地 址 譯 碼 圖 中 V1V2是 工作 管 ， V3V4是負(fù) 載 管 ， V5V6是 控 制 管 ，V7V8也 是 控 制管 ， 它 們 為 同一 列 線 上 的 存儲(chǔ) 單 元 共 用 。 特 點(diǎn) ：(1) 不 需 要 刷 新 ， 簡 化 外 圍 電 路 。 (2) 內(nèi) 部 管 子 較 多 ， 功 耗 大 ， 集 成 度

9、低 。 刷 新 放 大 器數(shù) 據(jù) I/O線 T1 CS行 選 擇 信 號單 管 DRAM基 本 存 儲(chǔ) 元 電 路T2列 選 擇 信 號圖 5.8為 單 管 動(dòng) 態(tài) RAM的 基 本 存 儲(chǔ) 電 路 ， 由 MOS晶 體 管 和 一 個(gè) 電 容 CS組 成 。 2、 單 管 存 儲(chǔ) 電 路 特 點(diǎn) ：(1) 每 次 讀 出 后 ， 內(nèi) 容 被 破 壞 ， 要 采 取 恢 復(fù)措 施 ， 即 需 要 刷 新 ， 外 圍 電 路 復(fù) 雜 。(2) 集 成 度 高 ， 功 耗 低 。 典 型 的 靜 態(tài) RAM芯 片 不 同 的 靜 態(tài) RAM的 內(nèi) 部 結(jié) 構(gòu) 基 本 相 同 ， 只 是 在 不 同

10、 容 量時(shí) 其 存 儲(chǔ) 體 的 矩 陣 排 列 結(jié) 構(gòu) 不 同 。 典 型 的 靜 態(tài) RAM芯 片 如Intel 6116（ 2K 8位 ） ， 6264（ 8K 8位 ） ， 62128（ 16K 8位 ） 和 62256（ 32K 8位 ） 等 。 圖 5.9為 SRAM 6264芯 片 的 引 腳 圖 ， 其 容 量 為 8K 8位 ，即 共 有 8K（ 2 13） 個(gè) 單 元 ， 每 單 元 8位 。 因 此 ， 共 需 地 址 線 13條 ， 即 A12A0； 數(shù) 據(jù) 線 8條 即 I/O8I/O1、 WE、 OE、 CE1、CE2的 共 同 作 用 決 定 了 SRAM 6264

11、的 操 作 方 式 ， 如 表 5.2所 示 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 156264 NC A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A 12I/O1 I/O2 I/O3GND VCCWE CE2 A3 A2 A1 OE A0 CE1 I/O 8 I/O7 I/O6 I/O5 I/O4 表 5.2 6264的 操 作 方 式I/O1 I/O8IN寫 0100 IN寫 1100 OUT讀 0101 高 阻輸 出 禁 止1101 高 阻未 選 中0 高 阻未 選 中1

12、 I/O1 I/O8方 式 WE CE1 CE2 OE 圖 5.9 SRAM 6264引 腳 圖 典 型 的 動(dòng) 態(tài) RAM芯 片 一 種 典 型 的 DRAM如 Intel 2164。 2164是 64K 1位 的DRAM芯 片 ， 片 內(nèi) 含 有 64K個(gè) 存 儲(chǔ) 單 元 ， 所 以 ， 需 要 16位地 址 線 尋 址 。 為 了 減 少 地 址 線 引 腳 數(shù) 目 ， 采 用 行 和 列 兩部 分 地 址 線 各 8條 ， 內(nèi) 部 設(shè) 有 行 、 列 地 址 鎖 存 器 。 利 用 外接 多 路 開 關(guān) ， 先 由 行 選 通 信 號 RAS選 通 8位 行 地 址 并 鎖 存 。隨

13、后 由 列 選 通 信 號 CAS選 通 8位 列 地 址 并 鎖 存 ， 16位 地 址可 選 中 64K存 儲(chǔ) 單 元 中 的 任 何 一 個(gè) 單 元 。 圖 5.10 Intel 2164 DRAM芯 片 引 腳 圖GNDDin A7 A5 A4 A3 A6 Dout VCCA0 A1 A2 NC 21641 16 WERAS CAS A0A7： 地 址 輸 入 CAS： 列 地 址 選 通 RAS： 行 地 址 選 通 WE： 寫 允 許 Din： 數(shù) 據(jù) 輸 入 Dout： 數(shù) 據(jù) 輸 出 Vcc： 電 源 GND： 地 5.4 只 讀 存 儲(chǔ) 器 ROM5.3.1 基 本 存 儲(chǔ)

14、電 路 5.4.1掩 膜 ROM特 點(diǎn) ：(1) 器 件 制 造 廠 在 制 造 時(shí) 編 制 程 序 ,用 戶不 能 修 改 。 (2) 用 于 產(chǎn) 品 批 量 生 產(chǎn) 。 (3) 可 由 二 極 管 和 三 極 管 電 路 組 成 。 1.字 譯 碼 結(jié) 構(gòu) 圖 5.11為 三 極 管 構(gòu) 成 的 4 4位 的 存 儲(chǔ) 矩陣 ， 地 址 譯 碼 采 用 單 譯 碼 方 式 ， 它 通 過 對所 選 定 的 某 字 線 置 成 低 電 平 來 選 擇 讀 取 的字 。 位 于 矩 陣 交 叉 點(diǎn) 并 與 位 線 和 被 選 字 線相 連 的 三 極 管 導(dǎo) 通 ， 使 該 位 線 上 輸 出

15、電 位為 低 電 平 ， 結(jié) 果 輸 出 為 “0”， 否 則 為 “1”。 用 MOS三 極 管 取 代 二 極 管 便 構(gòu) 成 了 MOS ROM陣 列字 線 1 字 線 2 字 線 3 字 線 4字地址譯碼器 VDD D4 D3 D2 D1A1A0 00 01 10 11 位線4 位線3 位線2 位線1 4 3 2 1位字 1 2 3 4 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0D4 D3 D2 D1MOS管 ROM陣 列 二 、 可 編 程 ROM (PROM) 圖 5-12 熔 絲 式 PROM的 基 本 存 儲(chǔ) 結(jié) 構(gòu) 制 造 時(shí) 每 一 單 元 都 由 熔

16、絲 接 通 ， 則 存 儲(chǔ)的 都 是 0信 息 。 用 戶 可 根 據(jù) 程 序 需 要 ， 利 用 編程 寫 入 器 對 選 中 的 基 本 存 儲(chǔ) 電 路 通 以 20-50mA電 流 ， 將 熔 絲 燒 斷 ， 則 該 單 元 存 儲(chǔ) 信 息 1。 特 點(diǎn) ：(1) 出 廠 時(shí) 里 面 沒 有 信 息 。 (2) 用 戶 根 據(jù) 自 己 需 要 對 其 進(jìn) 行 設(shè) 置 (編 程 )。 (3) 只 能 使 用 一 次 ， 一 旦 進(jìn) 行 了 編 程 不 能 擦除 片 內(nèi) 信 息 。 三 、 可 擦 除 、 可 編 程 ROM（ EPROM） 可 擦 除 可 編 程 EPROM P PS D

17、SIO2 SIO2+N基 底源 極 漏 極多 晶 硅 浮 置 柵字 選 線 浮置柵 場效應(yīng)管位線(a) EPROM的 基 本 存 儲(chǔ) 結(jié) 構(gòu) (b) 浮 置 柵 雪 崩 注 入 型 場 效 應(yīng) 管 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) ：(1) 可 以 多 次 修 改 擦 除 。 (2) EPROM通 過 紫 外 線 光 源 擦 除 (編 程 后 ，窗 口 應(yīng) 貼 上 不 透 光 膠 紙 )。 典 型 的 EPROM芯 片 常 用 的 典 型 EPROM芯 片 有 ： 2716（ 2K 8） 、 2732（ 4K 8） 、 2764（ 8K 8） 、27128（ 16K 8） 、 27256（ 32K 8） 、 2

18、7512（ 64K 8） 等 。 EPROM芯 片 2716 存 儲(chǔ) 容 量 為 2K 8 24個(gè) 引 腳 ： 11根 地 址 線 A10 A0 8根 數(shù) 據(jù) 線 DO7 DO0 片 選 /編 程 CE*/PGM 讀 寫 OE* 編 程 電 壓 V PP VDDA8A9VPPOE*A10CE*/PGMDO7DO6DO5DO4DO3123456789101112 242322212019181716151413A7A6A5A4A3A2A1A0DO0DO1DO2Vss Intel-27128芯 片 是 一 塊 16K 8bit的EPROM芯 片 ， 如 圖 所 示 ：允 許 輸 出 和 片選 邏

19、輯CEA 0A13 Y譯 碼X譯 碼 輸 出 緩 沖 Y門16K8位存 儲(chǔ) 矩 陣 OE 數(shù) 據(jù) 輸 出. PGM 27128結(jié) 構(gòu) 框 圖 VCCPGM A13 A8 A9 A11 OE A10 CE D 7 D6 D5 D4 D3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 1527128 VPP A12 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A 0D0 D1 D2GND 封 裝 及 引 腳 27128封 裝 圖 A0 A13 地 址 輸 入 ， 214=16K D0 D7 雙 向 數(shù)

20、據(jù) 線 VPP 編 程 電 壓 輸 入 端 OE 輸 出 允 許 信 號 CE 片 選 信 號 PGM 編 程 脈 沖 輸 入 端 ， 讀 數(shù) 據(jù) 時(shí) ， PGM=1 操 作 方 式讀輸 出 禁 止備 用 (功 率 下 降 )編 程 禁 止編 程Intel 編 程校 驗(yàn)Intel 標(biāo) 識(shí) 符 CE OE PGM A9 Vpp Vcc 輸 出L L H H L L L L L H X X H H L L H H X X L L H H X X X X X X X H Vcc Vcc Vcc Vcc Vcc Vcc Vcc VccVcc Vcc Vcc Vpp Vpp Vpp Vpp Vcc DO

21、UT 高 阻 高 阻 高 阻 DIN D IN DOUT 編 碼 27128操 作 方 式 5.4.4電 可 擦 除 的 可 編 程 ROM（ EEPROM） Flash： 閃 存 與 EEPROM的 區(qū) 別 ： 容 量 大 與 RAM的 區(qū) 別 ： 壽 命 較 短 ， 編 程 較 慢 發(fā) 展 速 度 驚 人 ， 目 前 單 片 容 量 已 達(dá) 幾 Gb 5.4.5 FLASH 本 節(jié) 要 解 決 兩 個(gè) 問 題 ： 一 個(gè) 是 如 何 用 容 量 較 小 、 字 長 較 短 的 芯 片 ， 組成 微 機(jī) 系 統(tǒng) 所 需 的 存 儲(chǔ) 器 ； 另 一 個(gè) 是 存 儲(chǔ) 器 與 的 連 接 方 法

22、與 應(yīng) 注 意的 問 題 。5.4存 儲(chǔ) 器 與 CPU的 接 口 技 術(shù) 用 位 或 位 的 存 儲(chǔ) 器 芯 片 構(gòu) 成 位 的 存 儲(chǔ) 器 ， 可 采用 位 并 聯(lián) 的 方 法 。 例 如 ， 可 以 用 片 位 的 芯 片 組成 容 量 為 位 的 存 儲(chǔ) 器 。 這 時(shí) ， 各 芯 片 的 數(shù) 據(jù) 線 分別 接 到 數(shù) 據(jù) 總 線 的 各 位 ， 而 地 址 線 的 相 應(yīng) 位 及 各 控 制 線 ，則 并 聯(lián) 在 一 起 。 或 用 片 位 的 芯 片 ， 組 成 位 的 存 儲(chǔ) 器 的 情 況 。 這 時(shí) ， 一 片 芯 片 的 數(shù) 據(jù) 線 接 數(shù) 據(jù) 總線 的 低 4位 ， 另

23、一 片 芯 片 的 數(shù) 據(jù) 線 則 接 數(shù) 據(jù) 總 線 的 高 4位 。而 兩 片 芯 片 的 地 址 線 及 控 制 線 則 分 別 并 聯(lián) 在 一 起 。一 、 存 儲(chǔ) 器 芯 片 的 擴(kuò) 充（ 一 ） 位 數(shù) 的 擴(kuò) 充 位 擴(kuò) 展 當(dāng) 擴(kuò) 充 存 儲(chǔ) 容 量 時(shí) ， 采 用 地 址 串 聯(lián) 的 方 法 。 這 時(shí) ， 要 用到 地 址 譯 碼 電 路 ， 以 其 輸 入 的 地 址 碼 來 區(qū) 分 高 位 地 址 ， 而 以其 輸 出 端 的 控 制 線 來 對 具 有 相 同 低 位 地 址 的 幾 片 存 儲(chǔ) 器 芯 片進(jìn) 行 片 選 。 （ 二 ） 地 址 的 擴(kuò) 充 字 擴(kuò) 展

24、 地 址 譯 碼 電 路 是 一 種 可 以 將 地 址 碼 翻 譯 成 相 應(yīng) 控 制 信 號的 電 路 。 有 2-4譯 碼 器 ， 3-8譯 碼 器 等 。 例 如 ， 一 個(gè) 2-4譯 碼 器 ，輸 入 端 為 A0、 A1 2位 地 址 碼 ， 輸 出 4根 控 制 線 ， 對 應(yīng) 于 地 址 碼的 4種 狀 態(tài) ， 不 論 地 址 碼 A0、 A1為 何 值 ， 輸 出 總 是 只 有 一 根 線處 于 有 效 狀 態(tài) ， 如 邏 輯 關(guān) 系 表 中 所 示 ， 輸 出 以 低 電 平 為 有 效 。 例 ： 下 圖 是 用 4片 16K 8位 的 存 儲(chǔ) 器 芯 片 （ 或 是

25、經(jīng) 過 位 擴(kuò)充 的 芯 片 組 ） 組 成 64K 8位 存 儲(chǔ) 器 的 連 接 線 路 。 16K存 儲(chǔ) 器 芯片 的 地 址 為 14位 ， 而 64K存 儲(chǔ) 器 的 地 址 碼 應(yīng) 有 16位 。 連 接 時(shí) ，各 芯 片 的 14位 地 址 線 可 直 接 接 地 址 總 線 的 A0 A13， 而 地 址 總線 的 A15， A14則 接 到 2-4譯 碼 器 的 輸 入 端 ， 其 輸 出 端 4根 選 擇線 分 別 接 到 4片 芯 片 的 片 選 CS端 。 因 此 ， 在 任 一 地 址 碼 時(shí) ， 僅 有 一 片 芯 片 處 于 被 選 中 的工 作 狀 態(tài) ， 各 芯

26、片 地 址 范 圍 如 下 表 所 示 。 二 、 存 儲(chǔ) 器 與 CPU的 連 接數(shù) 據(jù) 總 線控 制 總 線CPU 地 址 總 線 存 儲(chǔ) 器 CPU與 存 儲(chǔ) 器 連 接 示 意 圖 存 儲(chǔ) 器 與 CPU連 接 時(shí) ， 原 則 上 可 將 存 儲(chǔ) 器 的 地址 線 、 數(shù) 據(jù) 線 與 控 制 信 號 線 分 別 接 到 CPU的 地 址 總線 、 數(shù) 據(jù) 總 線 和 控 制 總 線 上 去 。 但 在 實(shí) 用 中 ， 有 些問 題 必 須 加 以 考 慮 。 1. CPU總 線 的 負(fù) 載 能 力 。 (1) 直 流 負(fù) 載 能 力 一 個(gè) TTL電 平(2) 電 容 負(fù) 載 能 力

27、100PF由 于 存 儲(chǔ) 器 芯 片 是 MOS器 件 ， 直 流 負(fù) 載很 小 ， 它 的 輸 入 電 容 為 5 10PF。 所 以a. 小 系 統(tǒng) 中 ， CPU與 存 儲(chǔ) 器 可 直 連 ，b. 大 系 統(tǒng) 中 因 連 接 芯 片 較 多 ， 為 防 總 線 過 載 常 加 驅(qū) 動(dòng) 器在 8086系 統(tǒng) 中 ,常 用 8226、 8227總 線 收 發(fā) 器 實(shí) 現(xiàn) 驅(qū) 動(dòng) 。 2. CPU的 時(shí) 序 和 存 儲(chǔ) 器 芯 片 存 取 速 度 的 配 合選 擇 存 儲(chǔ) 器 芯 片 要 盡 可 能 滿 足 CPU取指 令 和 讀 寫 存 儲(chǔ) 器 的 時(shí) 序 要 求 。 一 般 選 高速 存

28、儲(chǔ) 器 ， 避 免 需 要 在 CPU有 關(guān) 時(shí) 序 中 插入 TW， 降 低 CPU速 度 ， 增 加 WAIT信 號 產(chǎn)生 電 路 。 3. 存 儲(chǔ) 器 的 地 址 分 配 和 選 片 問 題 。 內(nèi) 存 包 括 RAM和 ROM兩 大 部 分 ， 而 RAM又 分為 系 統(tǒng) 區(qū) （ 即 監(jiān) 控 程 序 或 操 作 系 統(tǒng) 占 用 的 內(nèi) 存區(qū) 域 ） 和 用 戶 區(qū) ， 因 而 ， 要 合 理 地 分 配 內(nèi) 存 地址 空 間 。 此 外 ， 由 于 目 前 生 產(chǎn) 的 存 儲(chǔ) 器 芯 片 ， 其 單片 的 存 儲(chǔ) 容 量 有 限 ， 需 要 若 干 片 存 儲(chǔ) 器 芯 片 才能 組 成

29、 一 個(gè) 存 儲(chǔ) 器 ， 故 要 求 正 確 解 決 芯 片 的 片選 信 號 。 4. 各 種 信 號 線 的 配 合 與 連 接 由 于 CPU的 各 種 信 號 要 求 與 存 儲(chǔ)器 的 各 種 信 號 要 求 有 所 不 同 ， 往 往要 配 合 以 必 要 的 輔 助 電 路 。 數(shù) 據(jù) 線 ： 數(shù) 據(jù) 傳 送 一 般 是 雙 向 的 。 存 儲(chǔ) 器 芯 片的 數(shù) 據(jù) 線 有 輸 入 輸 出 共 用 的 和 輸 入 輸 出 分 開 的 的 兩種 結(jié) 構(gòu) 。 對 于 共 用 的 數(shù) 據(jù) 線 ， 由 于 芯 片 內(nèi) 部 有 三 態(tài)驅(qū) 動(dòng) 器 ， 故 它 可 以 直 接 與 CPU數(shù) 據(jù)

30、總 線 連 接 。 而 輸 入線 與 輸 出 線 分 開 的 芯 片 ， 則 要 外 加 三 態(tài) 門 ， 才 能 與CPU數(shù) 據(jù) 總 線 相 連 ,如 下 圖 所 示 ： 地 址 線 ： 存 儲(chǔ) 器 的 地 址 線 一 般 可 以 直 接 接 到 CPU的 地 址 總 線 。 而 大 容 量 的 動(dòng) 態(tài) RAM， 為 了 減 少 引 線 的數(shù) 目 ， 往 往 采 用 分 時(shí) 輸 入 的 方 式 ， 這 時(shí) ， 需 在 CPU與存 儲(chǔ) 器 芯 片 之 間 加 上 多 路 轉(zhuǎn) 換 開 關(guān) ， 用 CAS與 RAS分別 將 地 址 的 高 位 與 低 位 送 入 存 儲(chǔ) 器 。 控 制 線 ： CP

31、U通 過 控 制 線 送 出 命 令 ， 以 控 制 存 儲(chǔ)器 的 讀 寫 操 作 ， 以 及 送 出 片 選 信 號 、 定 時(shí) 信 號 等 。 一 般 指 存 儲(chǔ) 器 的 WE、 OE、 CS等 與 CPU的 RD、 WR等 相 連 ， 不 同 的 存 儲(chǔ) 器 和 CPU連 接 時(shí) 其 使 用 的控 制 信 號 也 不 完 全 相 同 。 單 片 的 存 儲(chǔ) 器 芯 片 的 容 量 是 有 限 的 ， 整機(jī) 的 存 儲(chǔ) 器 由 若 干 芯 片 組 成 ， 應(yīng) 考 慮 到 ：1. 地 址 的 分 配 。 2. 存 儲(chǔ) 器 芯 片 的 選 擇 (片 選 )CPU對 存 儲(chǔ) 器 操 作 時(shí) ，

32、先 進(jìn) 行 片 選 ， 再 從 選 中 芯 片 中根 據(jù) 地 址 譯 碼 選 擇 存 儲(chǔ) 單 元 進(jìn) 行 數(shù) 據(jù) 的 存 取 。 存 儲(chǔ) 器 空 間 的 劃 分 和 地 址 編 碼 是 靠 地 址 線 來實(shí) 現(xiàn) 的 。 對 于 多 片 存 儲(chǔ) 器 芯 片 構(gòu) 成 的 存 儲(chǔ) 器 其 地址 編 碼 的 原 則 是 ： 一 般 情 況 下 ， CPU能 提 供 的 地 址 線 根 數(shù) 大于 存 儲(chǔ) 器 芯 片 地 址 線 根 數(shù) ， 對 于 多 片 6264與8086相 連 的 存 儲(chǔ) 器 ， A 0 A12作 為 片 內(nèi) 選 址 ， A13 A19作 為 選 擇 不 同 的 6264。1. 低

33、位 片 內(nèi) 選 址2. 高 位 選 擇 芯 片 (片 選 ) 全 譯 碼 法 中 ， 對 剩 余 的 全 部 高 位 地 址線 進(jìn) 行 譯 碼 稱 為 全 譯 碼 法 。a. 譯 碼 電 路 復(fù) 雜 。 b. 每 組 的 地 址 區(qū) 間 是 確 定 的 、 唯 一 的 。特 點(diǎn) ：1.全 譯 碼 法 ：片 選 信 號 產(chǎn) 生 的 方 法 圖 為 全 譯 碼 的 2個(gè) 例 子 。 前 一 例 采 用 門 電 路 譯 碼 ， 后 例 采 用 38譯 碼 器 譯 碼 。 38譯 碼 器 有 3個(gè) 控 制 端 ： G1， G2A， G2B， 只 有 當(dāng) G1=1，G2A=0， G2B=0， 同 時(shí) 滿

34、 足 時(shí) ， 譯 碼 輸 出 才 有 效 。 究 竟 輸 出 (Y0Y7)中是 哪 個(gè) 有 效 ， 則 由 選 擇 輸 入 C、 B及 A三 端 狀 態(tài) 決 定 。 CBA=000時(shí) ，Y0有 效 ， CBA=001時(shí) ， Y1有 效 ， 依 此 類 推 。 單 片 2764（ 8K 8位 ，EPROM） 在 高 位 地 址 A19A13=0001110時(shí) 被 選 中 。 全 譯 碼 法 G2A G1 G2B Y6 74LS138A16 2. 線 選 法 ： CPU中 用 于 “選 片 ”的 高 位 地 址 線 (即 存儲(chǔ) 器 芯 片 未 用 完 地 址 線 )若 一 根 連 接 一 組 芯

35、片的 片 選 端 ， 該 根 線 經(jīng) 反 相 后 ， 連 接 另 一 組 芯片 的 片 選 端 ， 這 樣 一 條 線 可 選 中 兩 組 芯 片 ，這 種 方 法 稱 之 為 線 選 法 。 A12A0 2764 （ 甲 ） 2764 （ 乙 ）A14 A13 CE CE線 選 法 a. 譯 碼 電 路 較 復(fù) 雜 。 b. 每 組 的 地 址 區(qū) 間 不 唯 一 ， 有 地 址 重 疊 。 在 譯 碼 法 中 ， 只 對 剩 余 的 高 位 地 址 線的 某 幾 根 進(jìn) 行 譯 碼 ， 稱 為 部 分 譯 碼 法 。特 點(diǎn) ：3.部 分 譯 碼 法 (局 部 譯 碼 法 )： 圖 所 示

36、的 電 路 ， 采 用 部 分 譯 碼 對 4個(gè) 2732芯 片 （ 4K 8位 ，EPROM） 進(jìn) 行 尋 址 。 譯 碼 時(shí) ， 未 使 用 高 位 地 址 線 A19、 A18和 A15。所 以 ， 每 個(gè) 芯 片 將 同 時(shí) 具 有 23=8個(gè) 可 用 且 不 同 的 地 址 范 圍 （ 即 重 疊區(qū) ） 。 芯 片 A 19 A15 A14A12 A11 A0 一 個(gè) 可 用 地 址 范 圍 1 00 000 全 0全 1 0000000FFFH 2 00 001 全 0全 1 0100001FFFH 3 00 010 全 0全 1 0200002FFFH 4 00 011 全 0全

37、 1 0300003FFFH 2732 (1) 2732 (4)2732 (2) 2732 (3)CECE CE CEY0 Y1 Y2 Y3G1 G2A G2BC B AM/IO A16 A17A14 A13 A12A11A0 目 前 ， 存 儲(chǔ) 器 使 用 的 存 儲(chǔ) 介 質(zhì) 有 半 導(dǎo) 體 器 件 ，磁 性 材 料 ， 光 盤 等 。 一 般 把 半 導(dǎo) 體 存 儲(chǔ) 器 芯 片 作 為 內(nèi)存 。 由 于 半 導(dǎo) 體 存 儲(chǔ) 器 具 有 存 取 速 度 快 、 集 成 度 高 、體 積 小 、 功 耗 低 、 應(yīng) 用 方 便 等 優(yōu) 點(diǎn) ， 在 此 我 們 只 討 論半 導(dǎo) 體 存 儲(chǔ) 器

38、。 典 型 的 動(dòng) 態(tài) RAM芯 片 一 種 典 型 的 DRAM如 Intel 2164。 2164是 64K 1位 的DRAM芯 片 ， 片 內(nèi) 含 有 64K個(gè) 存 儲(chǔ) 單 元 ， 所 以 ， 需 要 16位地 址 線 尋 址 。 為 了 減 少 地 址 線 引 腳 數(shù) 目 ， 采 用 行 和 列 兩部 分 地 址 線 各 8條 ， 內(nèi) 部 設(shè) 有 行 、 列 地 址 鎖 存 器 。 利 用 外接 多 路 開 關(guān) ， 先 由 行 選 通 信 號 RAS選 通 8位 行 地 址 并 鎖 存 。隨 后 由 列 選 通 信 號 CAS選 通 8位 列 地 址 并 鎖 存 ， 16位 地 址可

39、選 中 64K存 儲(chǔ) 單 元 中 的 任 何 一 個(gè) 單 元 。 特 點(diǎn) ：(1) 出 廠 時(shí) 里 面 沒 有 信 息 。 (2) 用 戶 根 據(jù) 自 己 需 要 對 其 進(jìn) 行 設(shè) 置 (編 程 )。 (3) 只 能 使 用 一 次 ， 一 旦 進(jìn) 行 了 編 程 不 能 擦除 片 內(nèi) 信 息 。 EPROM芯 片 2716 存 儲(chǔ) 容 量 為 2K 8 24個(gè) 引 腳 ： 11根 地 址 線 A10 A0 8根 數(shù) 據(jù) 線 DO7 DO0 片 選 /編 程 CE*/PGM 讀 寫 OE* 編 程 電 壓 V PP VDDA8A9VPPOE*A10CE*/PGMDO7DO6DO5DO4DO3

40、123456789101112 242322212019181716151413A7A6A5A4A3A2A1A0DO0DO1DO2Vss 5.4.4電 可 擦 除 的 可 編 程 ROM（ EEPROM） 3. 存 儲(chǔ) 器 的 地 址 分 配 和 選 片 問 題 。 內(nèi) 存 包 括 RAM和 ROM兩 大 部 分 ， 而 RAM又 分為 系 統(tǒng) 區(qū) （ 即 監(jiān) 控 程 序 或 操 作 系 統(tǒng) 占 用 的 內(nèi) 存區(qū) 域 ） 和 用 戶 區(qū) ， 因 而 ， 要 合 理 地 分 配 內(nèi) 存 地址 空 間 。 此 外 ， 由 于 目 前 生 產(chǎn) 的 存 儲(chǔ) 器 芯 片 ， 其 單片 的 存 儲(chǔ) 容 量

41、 有 限 ， 需 要 若 干 片 存 儲(chǔ) 器 芯 片 才能 組 成 一 個(gè) 存 儲(chǔ) 器 ， 故 要 求 正 確 解 決 芯 片 的 片選 信 號 。 單 片 的 存 儲(chǔ) 器 芯 片 的 容 量 是 有 限 的 ， 整機(jī) 的 存 儲(chǔ) 器 由 若 干 芯 片 組 成 ， 應(yīng) 考 慮 到 ：1. 地 址 的 分 配 。 2. 存 儲(chǔ) 器 芯 片 的 選 擇 (片 選 )CPU對 存 儲(chǔ) 器 操 作 時(shí) ， 先 進(jìn) 行 片 選 ， 再 從 選 中 芯 片 中根 據(jù) 地 址 譯 碼 選 擇 存 儲(chǔ) 單 元 進(jìn) 行 數(shù) 據(jù) 的 存 取 。 A12A0 2764 （ 甲 ） 2764 （ 乙 ）A14 A13 CE CE線 選 法