《微机接口技术实用教程 教学课件 ppt 作者 何利 第11章 存储器接口》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微机接口技术实用教程 教学课件 ppt 作者 何利 第11章 存储器接口（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第11章 存储器及接口,存储器与CPU 的连接示意图,半导体存储体的基本结构,1.片选控制的译码方法,常用的片选控制译码方法有线选法、全译码法、部分译码法和混合译码法等。 (1)线选法 当存储器容量不大，所使用的存储芯片数量不多，而CPU寻址空间远大于存储器容量时，可用高位地址线直接作为存储芯片的片选信号，每一根地址线选通一块芯片，这种方法称为线选法。,例如，假定某微机系统的存储容量为4KB，CPU寻址空间为64KB(即地址总线为16位)，所用芯片容量为1KB(即片内地址为10位)。那么，可用线选法从高6位地址中任选4位作为4块存储芯片的片选控制信号。图3.5所示为选用A10A13作为片选控制
2、的结构示意图。,优点是连线简单，片选控制无需专门的译码电路。但该方法有两个缺点，一是当存在空闲地址线时，由于空闲地址线可随意取值0或1，故将导致地址重叠(同一个存储单元对应多个不同地址)。例如，上例中，当地址线A15、A14取不同值时，各芯片将对应不同的地址编码；二是整个存储器地址分布不连续，使可寻址范围减小。,(2)全译码法,全译码法除了将低位地址总线直接与各芯片的地址线相连接之外，其余高位地址总线全部译码后作为各芯片的片选信号。,例如，CPU地址总线为16位，存储芯片容量为8KB。采用全译码方式寻址64KB容量存储器的结构示意图如图所示。,例如，CPU地址总线为16位，存储器由4片容量为8
3、KB的芯片构成时，采用部分译码法的结构示意图如图所示。,采用部分译码法时，由于未参加译码的高位地址与存储器地址无关，即这些地址的取值可随意，所以存在地址重叠的问题。此外，如果从高位地址中选择不同的地址位参加译码，将对应不同的地址空间。 即：地址不惟一(有重叠) 且可能不连续。,例如，当CPU地址总线为16位，存储器由10片容量为2KB的芯片构成时，可用混合译码法实现片选控制。,例1：某微机系统地址总线为16位，实际存储器容量为16KB，ROM区和RAM区各占8KB。其中，ROM区采用容量为2KB的EPROM芯片，RAM区采用容量为1KB的静态RAM芯片。试设计该存储器的地址译码电路。,按照设计
4、的一般步骤，设计过程如下： 该系统的寻址空间最大为64KB，假定实际存储器占用最低16KB的存储空间，即地址为0000H3FFFH。其中0000H1FFFH为EPROM区，2000H3FFFH为RAM区。 根据所采用的存储芯片容量，可画出地址分配图如3.9所示；地址分配表如表3.2所示。,存储器与控制总线的连接： ROM：只有读操作，可把片选和读信号合并作为片选信号。 RAM：读写信号可以合并为一个引脚，也可以分开。 等待申请电路： 存储器与数据总线的连接：字节/字节/双字,主存储器接口,在微机系统中，组成主存储器的存储芯片类型不同，其接口特性不同。下面EPROM、SRAM和DRAM为例分别进
5、行讨论。,EPROM与CPU的接口,目前广泛使用的EPROM芯片有Intel公司生产的2716、2732、2764、27128、27256和27512等，其容量分别为2K8位至64K8位。前两种为24脚双列直插式封装，后几种为28脚双列直插式封装。现以Intel公司2716为例对EPROM的芯片特性和接口方法进行介绍。 1.芯片特性 Intel2716是一种存储容量为16K位(2K8位)，存取时间约450ns的EPROM芯片。它只要求单一的+5V电源即可正常工作。其外部引脚排列图和内部结构框图如图3.12所示。,目前常用的其他SRAM芯片，如6116(4K8位)和6264(8K8位)等，工作原
6、理和接口特性与2114基本一样。尽管它们容量不同，但在引脚的排列上相互是兼容的，因而大大提高了这些芯片使用的灵活性。,RAS,CAS,WE,2.接口方法,刷新控制是DRAM接口的关键部分，根据刷新控制方法的不同，常用的DRAM接口有由CPU控制刷新的DRAM接口和采用专用DRAM控制器的接口。下面对采用DRAM控制器的接口方法进行介绍。 借助DRAM控制器可将CPU信号变换成DRAM所需的信号，从而可大大简化DRAM接口设计，使DRAM的使用变得和SRAM一样方便。,DRAM与CPU的连接,动态存储器和静态存储器不同，动态RAM的基本存储电路利用电容存储电荷的原理来保存信息，由于电容上的电荷会
7、逐渐泄漏，因而对动态RAM必须定时进行刷新，使泄漏的电荷得到补充。动态RAM的基本存储电路主要有六管、四管、三管和单管等几种形式。,Intel 2164A内部结构示意图,ROM与CPU的连接,典型CPU与存储器的连接,6116与8086 CPU的连接,字位同时扩展连接图,各组芯片的地址范围,光纤通道,光纤通道的英文拼写是Fibre Channel，和SCIS接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术，是专门为网络系统设计的，但随着存储系统对速度的需求，才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的，它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有：热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。,SATA,使用SATA（Serial ATA）口的硬盘又叫串口硬盘，是未来PC机硬盘的趋势。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范，2002年，虽然串行ATA的相关设备还未正式上市，但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。,
