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1、微型计算机原理及其应用微型计算机原理及其应用第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口合肥工业大学计算机与信息学院合肥工业大学计算机与信息学院1第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口1.概述概述2.只读存储器只读存储器ROM3.随机存储器随机存储器RAM4.存储器芯片的扩展及其与系统总线的连接存储器芯片的扩展及其与系统总线的连接5.典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例 2第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口1.概述概述2.只读存储器只读存储器ROM3.随机存储器随机存储器RAM4.4.存储器芯片的扩展及其与系统总线的连接存储器芯片的扩展及其与系统总线的连接5.典型的半导体芯
2、片举例典型的半导体芯片举例3第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口概述概述 存储器是计算机存储器是计算机(包括微机包括微机)硬件系统的重要组成部分，有了存储硬件系统的重要组成部分，有了存储器，计算机才具有器，计算机才具有“记忆记忆”功能，才能把程序及数据的代码保存起来，功能，才能把程序及数据的代码保存起来，才能使计算机系统脱离人的干预，而自动完成信息处理的功能。才能使计算机系统脱离人的干预，而自动完成信息处理的功能。 4第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口概述概述5第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口概述概述存储器的分类存储器的分类按存储介质分类按存储介质分类磁芯存储器、
3、半导体存储器、光电存储器、磁膜、磁芯存储器、半导体存储器、光电存储器、磁膜、磁泡和其它磁表面存储器以及光盘存储器等。磁泡和其它磁表面存储器以及光盘存储器等。 按存取方式分类按存取方式分类随机存储器随机存储器(内存和硬盘内存和硬盘)、顺序存储器、顺序存储器(磁带磁带)。按存储器的读写功能分类按存储器的读写功能分类只读存储器只读存储器(ROM)、随机存储器、随机存储器(RAM)。按信息的可保存性分类按信息的可保存性分类非永久记忆的存储器、永久性记忆的存储非永久记忆的存储器、永久性记忆的存储器。器。按在计算机系统中的作用分类按在计算机系统中的作用分类主存储器、辅助存储器、缓冲存储主存储器、辅助存储器
4、、缓冲存储器、控制存储器等。器、控制存储器等。6第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口概述概述存储器的性能指标存储器的性能指标存储器系统的三项主要性能指标是存储器系统的三项主要性能指标是【容量容量】、【速度速度】和和【可靠性可靠性】。存储容量：存储容量：是存储器系统的首要性能指标，因为存储容量越大，则系是存储器系统的首要性能指标，因为存储容量越大，则系统能够保存的信息量就越多，相应计算机系统的功能就越强；统能够保存的信息量就越多，相应计算机系统的功能就越强；存取速度：存取速度：直接决定了整个微机系统的运行速度，因此，存取速度也直接决定了整个微机系统的运行速度，因此，存取速度也是存储器系统
5、的重要的性能指标；是存储器系统的重要的性能指标；存储器可靠性：存储器可靠性：也是存储器系统的重要性能指标。通常用平均故障间也是存储器系统的重要性能指标。通常用平均故障间隔时间来衡量。隔时间来衡量。 为了在存储器系统中兼顾以上三个方面的指标，目前在计算机系为了在存储器系统中兼顾以上三个方面的指标，目前在计算机系统中通常采用三级存储器结构，即使用统中通常采用三级存储器结构，即使用高速缓冲存储器高速缓冲存储器、主存储器主存储器和和辅助存储器辅助存储器，由这三者构成一个统一的存储系统。从整体看，其速度，由这三者构成一个统一的存储系统。从整体看，其速度接近高速缓存的速度，其容量接近辅存的容量，而其成本则
6、接近廉价接近高速缓存的速度，其容量接近辅存的容量，而其成本则接近廉价慢速的辅存平均价格。慢速的辅存平均价格。 7第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口概述概述微机系统存储体结构微机系统存储体结构8第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口概述概述存储器的分类存储器的分类9第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口概述概述半导体存储器半导体存储器 什么叫半导体？什么叫半导体？ 导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，叫做半导体导电性能介于导体与绝缘体之间的材料，叫做半导体例如：锗、硅、砷化镓等例如：锗、硅、砷化镓等 半导体在科学技术，工农业生产和生活中有着广泛的应用（例如：半导体在科学技术
7、，工农业生产和生活中有着广泛的应用（例如： 电视、半导体收音机、电子计算机等）电视、半导体收音机、电子计算机等） 半导体的一些电学特性：半导体的一些电学特性： 压敏性：压敏性：有的半导体在受到压力后电阻发生较大的变化有的半导体在受到压力后电阻发生较大的变化 用途：制成压敏元件，接入电路，测出电流变化，以确定压力的变化用途：制成压敏元件，接入电路，测出电流变化，以确定压力的变化 热敏性：热敏性：有的半导体在受热后电阻随温度升高而迅速减小有的半导体在受热后电阻随温度升高而迅速减小 用途：制成热敏电阻，用来测量很小范围内的温度变化用途：制成热敏电阻，用来测量很小范围内的温度变化 10第五章：存储器及
8、其接口第五章：存储器及其接口概述概述半导体存储器的分类半导体存储器的分类 半导体半导体存储器存储器RAMROMSRAMDRAM掩膜掩膜ROMPROMEPROMEEPROMFlash ROM11第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口1.概述概述2.只读存储器只读存储器ROM3.随机存储器随机存储器RAM4.4.存储器芯片的扩展及其与系统总线的连接存储器芯片的扩展及其与系统总线的连接5.典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例12第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口只读存储器只读存储器ROMROM只读存储器只读存储器(Read Only Memory,ROM)(Read Only M
9、emory,ROM)：内容只可读出不可写入，最大内容只可读出不可写入，最大优点是所存信息可长期保存，断电时，优点是所存信息可长期保存，断电时，ROMROM中的信息不会消失。主要中的信息不会消失。主要用于存放固定的程序和数据，通常用它存放引导装入程序。用于存放固定的程序和数据，通常用它存放引导装入程序。 半导体半导体存储器存储器RAMROMSRAMDRAM掩膜掩膜ROMPROMEPROMEEPROMFlash ROM13第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口只读存储器只读存储器ROMROM掩膜掩膜ROM 在出厂前由芯片厂家将在出厂前由芯片厂家将程序写到程序写到rom里，以后永远不里，以后永
10、远不能修改。能修改。 如图是一个简单的如图是一个简单的44位位的的MOS ROM存储阵列，两位存储阵列，两位地址输入，经译码后，输出四地址输入，经译码后，输出四条字选择线，每条字选择线选条字选择线，每条字选择线选中一个字，此时位线的输出即中一个字，此时位线的输出即为这个字的每一位。此时，若为这个字的每一位。此时，若有管子与其相连（如位线有管子与其相连（如位线1和和位线位线4），则相应的），则相应的MOS管就管就导通，输出低电平，表示逻辑导通，输出低电平，表示逻辑“0”；否则（如位线；否则（如位线2和位线和位线3）输出高电平，表示逻辑）输出高电平，表示逻辑“1”。(0110、0101、1010、
11、0000) 14第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口只读存储器只读存储器ROMROM可编程的可编程的ROM(Programmable-ROM，PROM) 掩模掩模ROM的存储单元在生产完成之后，其所保存的信息就已经固的存储单元在生产完成之后，其所保存的信息就已经固定下来了，这给使用者带来了不便。为了解决这个矛盾，设计制造了一定下来了，这给使用者带来了不便。为了解决这个矛盾，设计制造了一种可由用户通过简易设备写入信息的种可由用户通过简易设备写入信息的ROM器件，即可编程的器件，即可编程的ROM，又，又称为称为PROM。 PROM 的类型有多种，如二极管破坏型的类型有多种，如二极管破坏型P
12、ROM存储器，在出厂时，存储器，在出厂时，存储体中每条字线和位线的交叉处都是两个反向串联的二极管的存储体中每条字线和位线的交叉处都是两个反向串联的二极管的PN结，结，字线与位线之间不导通，此时，意味着该存储器中所有的存储内容均为字线与位线之间不导通，此时，意味着该存储器中所有的存储内容均为“1”。如果用户需要写入程序，则要通过专门的。如果用户需要写入程序，则要通过专门的PROM写入电路，产写入电路，产生足够大的电流把要写入生足够大的电流把要写入“1”的那个存储位上的二极管击穿，造成这的那个存储位上的二极管击穿，造成这个个PN结短路，只剩下顺向的二极管跨连字线和位线，这时，此位结短路，只剩下顺向
13、的二极管跨连字线和位线，这时，此位 就意就意味着写入了味着写入了“1”。读出的操作同掩模。读出的操作同掩模ROM。 除此之外，还有一种熔丝式除此之外，还有一种熔丝式PROM，用户编程时，靠专用写入电路，用户编程时，靠专用写入电路产生脉冲电流，来烧断指定的熔丝，以达到写入产生脉冲电流，来烧断指定的熔丝，以达到写入“1”的目的。的目的。 对对PROM来讲，这个写入的过程称之为固化程序。由于击穿的二极来讲，这个写入的过程称之为固化程序。由于击穿的二极管不能再正常工作，烧断后的熔丝不能再接上，所以这种管不能再正常工作，烧断后的熔丝不能再接上，所以这种ROM器件只器件只能固化一次程序，数据写入后，就不能
14、再改变了。能固化一次程序，数据写入后，就不能再改变了。 15第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口只读存储器只读存储器ROMROM可擦除可编程可擦除可编程ROM(Erasable Programmable ROM,EPROM) EPROM芯片有一个很明显的特征，在其正面的陶瓷封装上，开有芯片有一个很明显的特征，在其正面的陶瓷封装上，开有一个玻璃窗口，透过该窗口，可以看到其内部的集成电路，紫外线透过一个玻璃窗口，透过该窗口，可以看到其内部的集成电路，紫外线透过该孔照射内部芯片就可以擦除其内的数据，完成芯片擦除的操作要用到该孔照射内部芯片就可以擦除其内的数据，完成芯片擦除的操作要用到EPRO
15、M擦除器。一般擦除信息需用紫外线照射擦除器。一般擦除信息需用紫外线照射l520分钟分钟。 16第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口只读存储器只读存储器ROMROM电可擦除可编程电可擦除可编程ROM (Electronic Erasible Programmable ROM, EEPROM) EEPROM内资料的写入要用专用的编程器，并且往芯片中写内容内资料的写入要用专用的编程器，并且往芯片中写内容时必须要加一定的编程电压时必须要加一定的编程电压(1224V，随不同的芯片型号而定，随不同的芯片型号而定)。 EEPROM在写入数据时，仍要利用一定的编程电压，此时，只需用厂在写入数据时，仍要
16、利用一定的编程电压，此时，只需用厂商提供的专用刷新程序就可以轻而易举地改写内容，所以，它属于双电商提供的专用刷新程序就可以轻而易举地改写内容，所以，它属于双电压芯片。借助于压芯片。借助于EPROM芯片的双电压特性，可以使芯片的双电压特性，可以使BIOS具有良好的具有良好的防毒功能，在升级时，把跳线开关打至防毒功能，在升级时，把跳线开关打至“ON”的位置，即给芯片加上相的位置，即给芯片加上相应的编程电压，就可以方便地升级；平时使用时，则把跳线开关打至应的编程电压，就可以方便地升级；平时使用时，则把跳线开关打至“OFF”的位置，防止病毒对的位置，防止病毒对BIOS芯片的非法修改。芯片的非法修改。1
17、7第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口只读存储器只读存储器ROMROM快擦型存储器快擦型存储器(Flash Memory) 快擦型存储器是不用电池供电的、高速耐用的非易失性半导体存储快擦型存储器是不用电池供电的、高速耐用的非易失性半导体存储器，它以性能好、功耗低、体积小、重量轻等特点活跃于便携机存储器器，它以性能好、功耗低、体积小、重量轻等特点活跃于便携机存储器市场。市场。 快擦型存储器具有快擦型存储器具有EEPROM的特点，可在计算机内进行擦除和编的特点，可在计算机内进行擦除和编程，它的读取时间与程，它的读取时间与DRAM相似，而写时间与磁盘驱动器相当。快擦型相似，而写时间与磁盘驱动
18、器相当。快擦型存储器有存储器有5V或或12V两种供电方式。对于便携机来讲，用两种供电方式。对于便携机来讲，用5V电源更为合电源更为合适。快擦型存储器操作简便，编程、擦除、校验等工作均已编成程序，适。快擦型存储器操作简便，编程、擦除、校验等工作均已编成程序，可由配有快擦型存储器系统的中央处理机予以控制。可由配有快擦型存储器系统的中央处理机予以控制。 快擦型存储器可替代快擦型存储器可替代EEPROM，在某些应用场合还可取代，在某些应用场合还可取代SRAM，尤其是对于需要配备电池后援的，尤其是对于需要配备电池后援的SRAM系统，使用快擦型存储器后可系统，使用快擦型存储器后可省去电池。快擦型存储器的非
19、易失性和快速读取的特点，能满足固态盘省去电池。快擦型存储器的非易失性和快速读取的特点，能满足固态盘驱动器的要求，同时，可替代便携机中的驱动器的要求，同时，可替代便携机中的ROM，以便随时写入最新版，以便随时写入最新版本的操作系统。快擦型存储器还可应用于激光打印机、条形码阅读器、本的操作系统。快擦型存储器还可应用于激光打印机、条形码阅读器、各种仪器设备以及计算机的外部设备中。各种仪器设备以及计算机的外部设备中。 18第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口1.概述概述2.只读存储器只读存储器ROM3.随机存储器随机存储器RAM4.4.存储器芯片的扩展及其与系统总线的连接存储器芯片的扩展及其与
20、系统总线的连接5.典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例19第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口随机存储器随机存储器RAMRAM随机存储器随机存储器( (Random Access Memory,RAM),RAM)：在微机系统的工作过程在微机系统的工作过程中，可以随机地对其中的各个存储单元进行读写操作。中，可以随机地对其中的各个存储单元进行读写操作。 半导体半导体存储器存储器RAMROMSRAMDRAM掩膜掩膜ROMPROMEPROMEEPROMFlash ROM20第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口随机存储器随机存储器RAMRAM静态随机存储器静态随机存储器(Static
21、 RAM,SRAM) SRAM其存储电路是以双稳态触发器为基础，只要不掉电，信息永其存储电路是以双稳态触发器为基础，只要不掉电，信息永不会丢失，不需要刷新电路。不会丢失，不需要刷新电路。SRAM的主要性能是：存取速度快、功耗的主要性能是：存取速度快、功耗较大、容量较小。它一般适用于构成高速缓冲存储器（较大、容量较小。它一般适用于构成高速缓冲存储器（Cache）。）。 21第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口随机存储器随机存储器RAMRAM动态随机存储器动态随机存储器(Dynamic RAM,DRAM) DRAM是依靠电容来存储信息，电路简单集成度高，但电容漏电，信息会是依靠电容来存储信
22、息，电路简单集成度高，但电容漏电，信息会丢失，故需要专用电路定期进行刷新。丢失，故需要专用电路定期进行刷新。DRAM的主要性能是：容量大、功耗较的主要性能是：容量大、功耗较小、速度较慢。它被广泛地用作内存贮器的芯片。小、速度较慢。它被广泛地用作内存贮器的芯片。 22第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口1.概述概述2.只读存储器只读存储器ROM3.随机存储器随机存储器RAM4.4.存储器芯片的扩展及其与系统总线的连接存储器芯片的扩展及其与系统总线的连接5.典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例23第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存
23、储器的系统结构存储器的系统结构一般情况下，一个存储器系统由以下几部分组成。一般情况下，一个存储器系统由以下几部分组成。1.1.基本存储单元：基本存储单元：一个基本存储单元可以存放一位二进制信息，其内部具一个基本存储单元可以存放一位二进制信息，其内部具有两个稳定的且相互对立的状态，并能够在外部对其状态进行识别和改有两个稳定的且相互对立的状态，并能够在外部对其状态进行识别和改变。不同类型的基本存储单元，决定了由其所组成的存储器件的类型不变。不同类型的基本存储单元，决定了由其所组成的存储器件的类型不同。同。 2.2.存储体：存储体：一个基本存储单元只能保存一位二进制信息，若要存放一个基本存储单元只能
24、保存一位二进制信息，若要存放MNMN个个二进制信息，就需要用二进制信息，就需要用MNMN个基本存储单元，它们按一定的规则排列起个基本存储单元，它们按一定的规则排列起来，由这些基本存储单元所构成的阵列称为存储体或存储矩阵。来，由这些基本存储单元所构成的阵列称为存储体或存储矩阵。3.3.地址译码器：地址译码器：由于存储器系统是由许多存储单元构成的，每个存储单元由于存储器系统是由许多存储单元构成的，每个存储单元一般存放一般存放8 8位二进制信息，为了加以区分，我们必须首先为这些存储单位二进制信息，为了加以区分，我们必须首先为这些存储单元编号，即分配给这些存储单元不同的地址。地址译码器的作用就是用元编
25、号，即分配给这些存储单元不同的地址。地址译码器的作用就是用来接受来接受CPUCPU送来的地址信号并对它进行译码，选择与此地址码相对应的送来的地址信号并对它进行译码，选择与此地址码相对应的存储单元，以便对该单元进行读存储单元，以便对该单元进行读/ /写操作。存储器地址译码有两种方式，写操作。存储器地址译码有两种方式，通常称为单译码与双译码。通常称为单译码与双译码。单译码：单译码：单译码方式又称字结构，适用于小容量存储器。单译码方式又称字结构，适用于小容量存储器。双译码：双译码：双译码结构中，将地址译码器分成两部分，即行译码器双译码结构中，将地址译码器分成两部分，即行译码器( (又叫又叫X X译码
26、器译码器) )和列译码器和列译码器( (又叫又叫Y Y译码器译码器) )。X X译码器输出行地址选择信号，译码器输出行地址选择信号，Y Y译译码器输出列地址选择信号，行列选择线交叉处即为所选中的单元。码器输出列地址选择信号，行列选择线交叉处即为所选中的单元。24第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器的系统结构存储器的系统结构4.4. 片选与读片选与读/写控制电路：写控制电路：片选信号用以实现芯片的选择。对于一片选信号用以实现芯片的选择。对于一个芯片来讲，只有当片选信号有效时，才能对其进行读个芯片来讲，只有当片选信号有效时，才能对其进行读/
27、写操作。写操作。片选信号一般由地址译码器的输出及一些控制信号来形成，而读片选信号一般由地址译码器的输出及一些控制信号来形成，而读/写控制电路则用来控制对芯片的读写控制电路则用来控制对芯片的读/写操作。写操作。 5.I/O电路：电路：I/O电路位于系统数据总线与被选中的存储单元之间，电路位于系统数据总线与被选中的存储单元之间，用来控制信息的读出与写入，必要时，还可包含对用来控制信息的读出与写入，必要时，还可包含对I/O信号的驱信号的驱动及放大处理功能。动及放大处理功能。 6.集电极开路或三态输出缓冲器：集电极开路或三态输出缓冲器：为了扩充存储器系统的容量，常为了扩充存储器系统的容量，常常需要将几
28、片常需要将几片RAM芯片的数据线并联使用或与双向的数据线相芯片的数据线并联使用或与双向的数据线相连，这就要用到集电极开路或三态输出缓冲器。连，这就要用到集电极开路或三态输出缓冲器。 7.其它外围电路：其它外围电路：对不同类型的存储器系统，有时，还专门需要一对不同类型的存储器系统，有时，还专门需要一些特殊的外围电路，如动态些特殊的外围电路，如动态RAM中的预充电及刷新操作控制电中的预充电及刷新操作控制电路等，这也是存储器系统的重要组成部分。路等，这也是存储器系统的重要组成部分。 25第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器的系统结构存储器的系
29、统结构CPU时序/控制控制信号控制信号存储体MB读写驱动器MDR地址译码器MARN位数据总线M位地址总线26第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器的系统结构存储器的系统结构3232=1024存储单元驱动器X译码器地址反向器I/O电路Y译码器地址反向器控制电路输出驱动输入输出读/写选片27第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接基本存储器芯片模型基本存储器芯片模型 在微型系统中，在微型系统中，CPU对存储器进行读写操作，首先要由地址总线给对存储器进行读写操作，首先要由地址总线给出地址信号，选择
30、要进行读出地址信号，选择要进行读/写操作的存储单元，然后通过控制总线发写操作的存储单元，然后通过控制总线发出相应的读出相应的读/写控制信号，最后才能在数据总线上进行数据交换。所以，写控制信号，最后才能在数据总线上进行数据交换。所以，存储器芯片与存储器芯片与CPU之间的连接，实质上就是其与系统总线的连接，包之间的连接，实质上就是其与系统总线的连接，包括括(1)地址线的连接；地址线的连接；(2)数据线的连接；数据线的连接；(3)控制线的连接。控制线的连接。28第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接基本存储器芯片模型基本存储器芯片模型 1.地址线的位
31、数：地址线的位数：从图中可看出地址线的位数决定了芯片内可寻址的单元从图中可看出地址线的位数决定了芯片内可寻址的单元数目，如数目，如Intel2114(1K4)有有10条地址线，则可寻址的单元数为条地址线，则可寻址的单元数为1024个；个；Intel2116(16K1)有有14条地址线，则可寻址的单元数为条地址线，则可寻址的单元数为16K个。个。2.数据线的根数：数据线的根数：RAM芯片的数据线多数为芯片的数据线多数为1条，静态条，静态RAM芯片一般有芯片一般有4条和条和8条。若为条。若为1条数据线，则称为位片存贮芯片；若有条数据线，则称为位片存贮芯片；若有4条数据线，则条数据线，则该芯片可作为
32、数据的低该芯片可作为数据的低4位或高位或高4位；若有位；若有8条数据线，则该芯片正好作条数据线，则该芯片正好作为一个字节数，其引脚已指定相应数据位的名称。为一个字节数，其引脚已指定相应数据位的名称。 3.控制线：控制线：RAM芯片的控制引脚信号一般有：芯片选择信号、读芯片的控制引脚信号一般有：芯片选择信号、读/写控制写控制信号，对动态信号，对动态RAM（DRAM）还有行、列地址选通信号。）还有行、列地址选通信号。 29第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接基本存储器芯片模型基本存储器芯片模型 存储芯片型号存储芯片型号 存储容量存储容量 地址线地
33、址线数据线数据线2101（1K1B）10241BA0A9D02114（1K4B）10244BA0A9D0D34118（1K8B） 10248B A0A9D0D76116（2K8B） 20488B A0A10D0D76232（4K8B）410248BA0A11 D0D76264（8K8B）810248BA0A12D0D761256（32K8B） 3210248B A0A14D0D72732（4K8B）410248BA0A11D0D730第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器芯片与存储器芯片与CPU的连接的连接 在实际应用中，进行存储器与在实
34、际应用中，进行存储器与CPUCPU的连接需要考虑以下几个问的连接需要考虑以下几个问题：题：CPUCPU的总线负载能力；的总线负载能力；CPUCPU与存储器之间的速度匹配；与存储器之间的速度匹配；存储器地址分配和片选；存储器地址分配和片选；控制信号的连接。控制信号的连接。(1)(1)控制线的连接：控制线的连接：即如何用即如何用CPUCPU的存储器读写信号同存储器芯片的控的存储器读写信号同存储器芯片的控制信号线连接，以实现对存储器的读写操作。制信号线连接，以实现对存储器的读写操作。简单系统：简单系统：CPUCPU读写信号与存储器芯片的读写信号直接相连。读写信号与存储器芯片的读写信号直接相连。复杂系
35、统：复杂系统：CPUCPU读写信号和其它信号组合后与存储器芯片的读写信读写信号和其它信号组合后与存储器芯片的读写信号直接相连。号直接相连。 CPUCPU读信号最终和存储器的读信号相连，读信号最终和存储器的读信号相连，CPUCPU写信号最终和存写信号最终和存储器的写信号相连。储器的写信号相连。31第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器芯片与存储器芯片与CPU的连接的连接(2) 数据线的连接：数据线的连接：若一个芯片内的存储单元是若一个芯片内的存储单元是8位，则它自身就作位，则它自身就作为一组，其引脚为一组，其引脚D0D7可以和系统数据总线可
36、以和系统数据总线D0D7或或D8D15直直接相连。若一组芯片接相连。若一组芯片(4个或个或8个个)才能组成才能组成8位存储单元的结构，则位存储单元的结构，则组内不同芯片应与不同的数据总线相连。组内不同芯片应与不同的数据总线相连。 61168086D7D0I/O8I/O12164(0)8086D7D0DIN(DOUT)2164(6)DIN(DOUT)2164(7)DIN(DOUT)D632第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器芯片与存储器芯片与CPU的连接的连接存储器芯片分组存储器芯片分组位扩展位扩展(加大字长加大字长) 例例 用用8个个1
37、6K1bit芯片组成芯片组成16K8bit的存储器。的存储器。A0A13D0D1D2D716K1CSCSCSCSWEWEWEWE16K1D0D1D2D733第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器芯片与存储器芯片与CPU的连接的连接(3) 地址线的连接：地址线的连接：将用以将用以“字选字选”的低位地址总线直接与存贮芯片的低位地址总线直接与存贮芯片的地址引脚相连，将用以的地址引脚相连，将用以“片选片选”的高位地址总线送入译码器。的高位地址总线送入译码器。 可以根据所可以根据所选选用的半用的半导导体存体存储储器芯片地址器芯片地址线线的多少，把的
38、多少，把CPUCPU的地址的地址线线分分为为芯芯片外片外( (指存指存储储器芯片器芯片) )地址和芯片内的地址，地址和芯片内的地址，片外地址片外地址经经地址地址译码译码器器译码译码后后输输出出。作作为为存存储储器芯片的片器芯片的片选选信号，用来信号，用来选选中中CPUCPU所要所要访问访问的存的存储储器芯片。器芯片。片内地址片内地址线线直接接到所要直接接到所要访问访问的存的存储储器芯片的地址引脚器芯片的地址引脚，用来直接，用来直接选选中中该该芯片中的一个存芯片中的一个存储储单单元。元。对对4 4K8bK8b的的27322732而言，片外地址而言，片外地址线为线为A A19A A1212，片内地
39、址片内地址线为线为A A1111A A0 0；对对2 2K8bK8b的的61166116而言，片外地址而言，片外地址线为线为A A1919A A1111，片内地址，片内地址线为线为A A1010A A0 0。27328086译码器A19A12A11A0A11A061168086译码器A19A11A10A0A10A034第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器芯片与存储器芯片与CPU的连接的连接字扩展字扩展(扩大地址扩大地址) CSWECSWECSWECSWE16K416K416K416K4A0A13WED0D1D2D3A14A15123D0
40、 D3D0 D3D0 D3D0 D335第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器芯片与存储器芯片与CPU的连接的连接 组成一个存储系统通常是由多个存储芯片组成。组成一个存储系统通常是由多个存储芯片组成。CPUCPU每次访问每次访问内存只能对一个存储单元进行读或写，这个单元位于某个芯片中内存只能对一个存储单元进行读或写，这个单元位于某个芯片中或一组芯片中。因此，首先要找到这个或这组芯片，这就是所谓或一组芯片中。因此，首先要找到这个或这组芯片，这就是所谓的片选问题。换句话说，就是每当的片选问题。换句话说，就是每当CPUCPU访问内存，如何产生相
41、应芯访问内存，如何产生相应芯片的片选信号。指定一个存贮单元是由片的片选信号。指定一个存贮单元是由CPUCPU给出的地址来决定的，给出的地址来决定的，硬件寻址的方法是将地址总线分成两部分。一部分直接送入芯片硬件寻址的方法是将地址总线分成两部分。一部分直接送入芯片进行进行“片内地址译码片内地址译码”，确定片内单元的位置；另一部分送入译，确定片内单元的位置；另一部分送入译码器进行码器进行“片外地址译码片外地址译码”产生片选信号。产生片选信号。 通常我们有三种片选方法：通常我们有三种片选方法：线选法、全译码法、部分译码法线选法、全译码法、部分译码法。 36第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存
42、储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器芯片与存储器芯片与CPU的连接的连接线选法线选法 在剩余的高位地址总线中，任选一位作为片选信号直接与存贮在剩余的高位地址总线中，任选一位作为片选信号直接与存贮芯片的芯片的CS引脚相连，这种方式就称为线选法。其特点是无需译码引脚相连，这种方式就称为线选法。其特点是无需译码器，但有较多的地址重叠区。该方法适用于存储器容量不大，所器，但有较多的地址重叠区。该方法适用于存储器容量不大，所使用的存储芯片数量不多，而使用的存储芯片数量不多，而CPU寻址空间远远大于存储器容量。寻址空间远远大于存储器容量。（1）1KBCS（2）1KBCS（3）1KBCS（4）1
43、KBCSA10A11A13A11A0A937第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器芯片与存储器芯片与CPU的连接的连接线选法线选法 例例5-1：用：用5片片Intel6116(2K8)组成组成10K8位的存储器系统。求位的存储器系统。求每块芯片的地址范围。每块芯片的地址范围。RAM2KBRAM2KBRAM2KBCSCSCSCSCSA11A12A13A14A15D0-D7A0-A10数据总线数据总线数据总线数据总线地址总线地址总线地址总线地址总线（3）（4）（5）RAM2KBRAM2KB（1）（2）38第五章：存储器及其接口第五章：存储器及
44、其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器芯片与存储器芯片与CPU的连接的连接线选法线选法A15 A14 A13 A 12 A11 A10-A0 地 址范围 0 1 1 1 1 0 0 7800H 0 1 1 1 1 1 1 7FFFH 1 0 1 1 1 0 0 B800H 1 0 1 1 1 1 1 BFFFH 1 1 0 1 1 0 0 C800H 1 1 0 1 1 1 1 CFFFH 1 1 1 0 1 0 0 E800H 1 1 1 0 1 1 1 EFFFH 1 1 1 1 0 0 0 F000H 1 1 1 1 0 1 1 F7FFH存储器存储器5地址范围地址范围
45、存储器存储器4地址范围地址范围存储器存储器3地址范围地址范围存储器存储器2地址范围地址范围存储器存储器1地址范围地址范围39第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器芯片与存储器芯片与CPU的连接的连接线选法线选法A19 A18 A17 A16 A15 A14 A13 A 12 A11 A10-A0 地 址范围? 0 1 1 1 1 0 0 ?7800H? 0 1 1 1 1 1 1 ?7FFFH ? 1 0 1 1 1 0 0 ?B800H? 1 0 1 1 1 1 1 ?BFFFH ? 1 1 0 1 1 0 0 ?C800H? 1 1
46、0 1 1 1 1 ?CFFFH? 1 1 1 0 1 0 0 ?E800H? 1 1 1 0 1 1 1 ?EFFFH ? 1 1 1 1 0 0 0 ?F000H? 1 1 1 1 0 1 1 ?F7FFH40第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器芯片与存储器芯片与CPU的连接的连接全译码法全译码法 除去与存储芯片直接相连的低位地址总线之外，将剩余的地址总线全部送入除去与存储芯片直接相连的低位地址总线之外，将剩余的地址总线全部送入“片外地址译码器片外地址译码器”中进行译码的方法就称为全译码法。其特点是物理地址与实中进行译码的方法就称为
47、全译码法。其特点是物理地址与实际存储单元一一对应，但译码电路复杂。际存储单元一一对应，但译码电路复杂。 8KB(2)CS8KB(1)CS 8KB(8)CS 3-8译码器A0A12A13A15Y0Y1Y741第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器芯片与存储器芯片与CPU的连接的连接全译码法全译码法 例例5-2：用：用16片片Intel6232(4K8)组成组成64K8位的存储器系统。求位的存储器系统。求每块芯片的地址范围。每块芯片的地址范围。4KB (1)4KB (2)4KB (16)译译码码器器CSCSCSY0Y1Y15A A0 0-A-
48、A1111地址总线地址总线地址总线地址总线数据总线数据总线数据总线数据总线D D0 0-D-D7 7A15-A12.42第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器芯片与存储器芯片与CPU的连接的连接全译码法全译码法A15 A14 A13 A 12 A11 A10-A0 地地 址范围址范围 0 0 0 0 0 0 0 Y1 0000H-0FFFH 0 0 0 1 0 0 0 Y2 1000H-1FFFH 0 0 1 0 0 0 0 Y3 2000H-2FFFH 1 1 0 1 0 0 0 Y14 D000H-DFFFH 1 1 1 0 0 0
49、0 Y15 E000H-EFFFH 1 1 1 1 0 0 0 Y16 F000H-FFFFH 存储器存储器1地址范围地址范围存储器存储器2地址范围地址范围存储器存储器3地址范围地址范围存储器存储器14地址范围地址范围存储器存储器15地址范围地址范围存储器存储器16地址范围地址范围43第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器芯片与存储器芯片与CPU的连接的连接部分译码法部分译码法 除去与存储芯片直接相连的低位地址总线之外，剩余的部分不是全部参与译除去与存储芯片直接相连的低位地址总线之外，剩余的部分不是全部参与译码的方法就称为部分译码。其特点
50、是译码电路比较简单，但出现码的方法就称为部分译码。其特点是译码电路比较简单，但出现“地址重叠区地址重叠区”，一个存贮单元可以由多个地址对应。，一个存贮单元可以由多个地址对应。 44第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器芯片与存储器芯片与CPU的连接的连接部分译码法部分译码法 例例5-3：用：用8片片Intel6116(2K8)组成组成16K8位的存储器系统。求每位的存储器系统。求每块芯片的地址范围。块芯片的地址范围。2KB (1)2KB (2)2KB (8)译译码码器器CSCSCSY0Y1Y7A0-A10地址总线数据总线D0-D7A15-
51、A11中任三根.45第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器芯片与存储器芯片与CPU的连接的连接地址译码器地址译码器 将将CPU与存储器连接时，首先根据系统要求，确定存储器芯片地址范围，然与存储器连接时，首先根据系统要求，确定存储器芯片地址范围，然后进行地址译码，译码输出送给存储器的片选引脚后进行地址译码，译码输出送给存储器的片选引脚CS。能够进行地址译码功能能够进行地址译码功能的部件叫做地址译码器。常见的地址译码器如的部件叫做地址译码器。常见的地址译码器如74LS138电路。电路。46第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片
52、的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器芯片与存储器芯片与CPU的连接的连接地址译码器地址译码器 如图给出了该译码器的引脚和译码如图给出了该译码器的引脚和译码逻辑框图。由图可看到，译码器逻辑框图。由图可看到，译码器74LS138的工作条件是控制端的工作条件是控制端G1=1,G2A*=0,G2B*=0，译码输入端为译码输入端为C、B、A，故输出有八种状故输出有八种状态，因规定态，因规定CS*低电平选中存储器，故译码低电平选中存储器，故译码器输出也是低电平有效。当不满足编译条件器输出也是低电平有效。当不满足编译条件时，时，74LS138输出全为高电平，相当于译码输出全为高电平，相当于译码器未工作。
53、器未工作。74LS138的真值表如下表。的真值表如下表。47第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口存储器芯片的扩展与连接存储器芯片的扩展与连接存储器芯片与存储器芯片与CPU的连接的连接地址译码器地址译码器 G1 C B A译码输出1 0 00 0 0=0，其余为11 0 00 0 1=0，其余为11 0 00 1 0=0，其余为11 0 00 1 1=0，其余为11 0 01 0 0=0，其余为11 0 01 0 1=0，其余为11 0 01 1 0=0，其余为11 0 01 1 1=0，其余为1不是上述情况 全为148第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口1.概述概述2.只读存储
54、器只读存储器ROM3.随机存储器随机存储器RAM4.4.存储器芯片的扩展及其与系统总线的连接存储器芯片的扩展及其与系统总线的连接5.典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例49第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例SRAM芯片芯片HM6116 6116芯片的容量为芯片的容量为2 K8 bit，有有2048个存储单元，需个存储单元，需11根地址线，根地址线，7根用于根用于行地址译码输入，行地址译码输入，4根用于列译码地址输入，每条列线控制根用于列译码地址输入，每条列线控制8位，从而形成了位，从而形成了128128个存储阵列，即个存储阵列，即16 38
55、4个存储体。个存储体。6116的控制线有三条，片选的控制线有三条，片选CS、输输出允许出允许OE和读写控制和读写控制WE。50第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例SRAM芯片芯片HM6116 Intel 6116存储器芯片的工作过程如下：存储器芯片的工作过程如下： 读出时，地址输入线读出时，地址输入线A10A0送来的地址信号经地址译码器送送来的地址信号经地址译码器送到行、列地址译码器，经译码后选中一个存储单元到行、列地址译码器，经译码后选中一个存储单元(其中有其中有8个存个存储位储位)，由，由CS、OE、WE构成读出逻辑构成读出逻辑(CS=0，O
56、E=0，WE=1)，打开右面的打开右面的8个三态门，被选中单元的个三态门，被选中单元的8位数据经位数据经I/O电路和三态门电路和三态门送到送到D7D0输出。写入时，地址选中某一存储单元的方法和读出输出。写入时，地址选中某一存储单元的方法和读出时相同，不过这时时相同，不过这时CS=0，OE=1，WE=0，打开左边的三态门，打开左边的三态门，从从D7D0端输入的数据经三态门和输入数据控制电路送到端输入的数据经三态门和输入数据控制电路送到I/O电路，电路，从而写到存储单元的从而写到存储单元的8个存储位中。当没有读写操作时，个存储位中。当没有读写操作时，CS=1，即片选处于无效状态，输入输出三态门至高
57、阻状态，从而使存储即片选处于无效状态，输入输出三态门至高阻状态，从而使存储器芯片与系统总线器芯片与系统总线“脱离脱离”。6116的存取时间在的存取时间在85150 ns之间。之间。51第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例DRAM芯片芯片216452第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例DRAM芯片芯片2164 DRAM芯片芯片2164A的容量为的容量为64 K1 bit，即片内有即片内有65 536个存储单元，每个单元只有个存储单元，每个单元只有1位数据，用位数据，用8片片2164A才能构成才能构成6
58、4 KB的存储器。若想在的存储器。若想在2164A芯片内寻址芯片内寻址64 K个单元，必个单元，必须用须用16条地址线。但为减少地址线引脚数目，地址线又分为条地址线。但为减少地址线引脚数目，地址线又分为行地址线和列地址线，而且分时工作，这样行地址线和列地址线，而且分时工作，这样DRAM对外部只对外部只需引出需引出8条地址线。芯片内部有地址锁存器，利用多路开关，条地址线。芯片内部有地址锁存器，利用多路开关，由行地址选通信号由行地址选通信号RAS(Row Address Strobe)，把先送来把先送来的的8位地址送至行地址锁存器，由随后出现的列地址选通信位地址送至行地址锁存器，由随后出现的列地址
59、选通信号号CAS(Column Address Strobe)把后送来的把后送来的8位地址送至位地址送至列地址锁存器，这列地址锁存器，这8条地址线也用手刷新，刷新时一次选中条地址线也用手刷新，刷新时一次选中一行，一行，2 ms内全部刷新一次。内全部刷新一次。Intel 2164A的内部结构示意的内部结构示意图如图所示。图如图所示。53第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例DRAM芯片芯片216454第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例DRAM芯片芯片2164 图中图中64 K存储体由存储体由4个个12
60、8128的存储矩阵组成，每个的存储矩阵组成，每个128128的存储矩阵，由的存储矩阵，由7条行地址线和条行地址线和7条列地址线进行选择，条列地址线进行选择，在芯片内部经地址译码后可分别选择在芯片内部经地址译码后可分别选择128行和行和128列。锁存在行地列。锁存在行地址锁存器中的七位行地址址锁存器中的七位行地址RA6RA0同时加到同时加到4个存储矩阵上，在个存储矩阵上，在每个存储矩阵中都选中一行，则共有每个存储矩阵中都选中一行，则共有512个存储电路可被选中，它个存储电路可被选中，它们存放的信息被选通至们存放的信息被选通至512个读出放大器，经过鉴别后锁存或重写。个读出放大器，经过鉴别后锁存或
61、重写。锁存在列地址锁存器中的七位列地址锁存在列地址锁存器中的七位列地址CA6CA0(相当于地址总线相当于地址总线的的A14A8)，在每个存储矩阵中选中一列，然后经过在每个存储矩阵中选中一列，然后经过4选选1的的I/O门门控电路控电路(由由RA7、CA7控制控制)选中一个单元，对该单元进行读写。选中一个单元，对该单元进行读写。2164A数据的读出和写入是分开的，由数据的读出和写入是分开的，由WE信号控制读写。当信号控制读写。当WE为高时，实现读出，即所选中单元的内容经过三态输出缓冲器在为高时，实现读出，即所选中单元的内容经过三态输出缓冲器在DOUT脚读出。而脚读出。而WE当为低电平时，实现写入，
62、当为低电平时，实现写入，DIN引脚上的信引脚上的信号经输入三态缓冲器对选中单元进行写入。号经输入三态缓冲器对选中单元进行写入。2164A没有片选信号，没有片选信号，实际上用行选实际上用行选RAS、列选列选CAS信号作为片选信号。信号作为片选信号。55第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例EPROM芯片芯片2732A 4K8位存取时间为存取时间为200ns、250ns； （1）引脚功能：引脚功能：24脚，图脚，图5-12（a）地址线：地址线：12条，条，A11A0数据线：数据线：8条，条，O7O0控制线：控制线：2条，条，-CE（片选）片选）-OE：
63、输出允许（复用）输出允许（复用）电气引脚：电气引脚：3条，条，Vcc（+5V），），GND（地）地） Vpp（+21V），），编程高压，与编程高压，与-OE引脚复用。引脚复用。56第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例EPROM芯片芯片2732A（2 2）工作方式：）工作方式：）工作方式：）工作方式：6 6种种种种（1）读方式：）读方式： 当地址有效后，当地址有效后，-CE和和-OE同时有效，读同时有效，读（2）待用方式：）待用方式： -CE无效时，保持状态，输出高阻，无效时，保持状态，输出高阻，-OE不起作用，自动进入不起作用，自动进入低功耗（低
64、功耗（125mA降到降到35mA）（3）编程方式：编程方式：-OE/Vpp引脚加引脚加21V高压时，进入编程方式。高压时，进入编程方式。 编程地址送地址引脚，数据引脚输入编程地址送地址引脚，数据引脚输入8位编程数据，地址和数位编程数据，地址和数据稳定后，据稳定后，-CE端加端加1个低有效的个低有效的50ms55ms编程脉冲（直流信编程脉冲（直流信号不起作用），写入号不起作用），写入1个单元。然后可换地址、数据写第个单元。然后可换地址、数据写第2个单元。个单元。57第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例EPROM芯片芯片2732A（2 2）工作方式：
65、）工作方式：）工作方式：）工作方式：6 6种种种种（4）编程禁止方式：）编程禁止方式： -OE/Vpp加加21V高压，高压，-CE加高电平，禁止编程，输出高阻。加高电平，禁止编程，输出高阻。（5）输出禁止方式：）输出禁止方式： -CE有效，有效，-OE加高电平，禁止输出，数据线高阻。加高电平，禁止输出，数据线高阻。（6）Intel标识符方式：标识符方式： A9引脚加高压，引脚加高压，-CE、-OE有效时，可从数据线上读出制造厂有效时，可从数据线上读出制造厂和器件类型的编码。和器件类型的编码。58第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例 例：有一个例：
66、有一个8086CPU与半导体芯片的接口如图所示，其中存储器芯片与半导体芯片的接口如图所示，其中存储器芯片#1#8为为SRAM芯片芯片6116(2KB)；#9#16为为EPROM芯片芯片2732(4KB)。试试分析该接口电路的工作特性，计算分析该接口电路的工作特性，计算RAM区和区和ROM区的地址范围区的地址范围(内存为内存为字节编址字节编址)。59第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例 （1）奇偶体的分配：）奇偶体的分配： 单号为偶体（由单号为偶体（由A0=0选择，接选择，接D7D0），），双号为奇体（由双号为奇体（由BHE选择选择*，接，接D15
67、D8）；（）；（8086要求）要求） 60第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例 （2）地址锁存器的实现：）地址锁存器的实现：3片片74LS373对双重总线上的对双重总线上的20位地址和位地址和BHE*信号进信号进行锁存。行锁存。 373的的G接接CPU的的ALE，下降沿锁存下降沿锁存T1时刻发出的时刻发出的20位地址和位地址和BHE*信号信号 373的的OE*接地，始终输出接地，始终输出61第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例 （3）数据收发器的实现：）数据收发器的实现：2片片74LS245对双重总
68、线上的对双重总线上的16位数据进行驱动。位数据进行驱动。245的使能端的使能端G*接接CPU的的DEN*，=0时表示数据允许时表示数据允许245的方向端的方向端DIR接接CPU的的DT/R*，=1表示表示AB；=0，表示表示BA62第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例 地址范围（以#1为例）0 0 0A14 A13 A12 C B A1111111111100000000000A11A100A0A15A19A1663第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例 地址范围（以#2为例）0 0 0A14 A13
69、 A12 C B A1111111111100000000000A11A110A0A15A19A1664第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例其它芯片地址范围计算过程同上。其它芯片地址范围计算过程同上。#3#3、#5#5、#7#7由由#17#17分析；分析； #4 #4、#6#6、#8#8由由#18#18分析。则可得各芯片地址范围为：分析。则可得各芯片地址范围为：#1#1：0000000000H H0000FFFHFFFH中的偶地址区中的偶地址区#2#2：0000000000H H0000FFFHFFFH中的奇地址区中的奇地址区 #3#3：0100
70、001000H H0 01FFFH1FFFH中的偶地址区；中的偶地址区；#4#4：0100001000H H0 01FFFH1FFFH中的奇地址区；中的奇地址区；#5#5：02000H02000H0202FFFHFFFH中的偶地址区；中的偶地址区；#6#6：02000H02000H0202FFFHFFFH中的奇地址区；中的奇地址区； #7#7：0300003000H H0303FFFHFFFH中的偶地址区：中的偶地址区： #8#8：0300003000H H0303FFFHFFFH中的奇地址区；中的奇地址区；65第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举
71、例 由由1片片74LS138（#19）实现。译码特点：全译码，片内地址线为实现。译码特点：全译码，片内地址线为12位位A11A0，片外地址为片外地址为8为为A19A12。地址范围（以#9为例）1 1 1A15 A14 A13 C B A1111111111100000000000A12A101 1 1 1A0A19A1666第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例地址范围（以#10为例）1 1 1A15 A14 A13 C B A1111111111100000000000A12A111 1 1 1A0A19A1667第五章：存储器及其接口第五章：存
72、储器及其接口典型的半导体芯片举例典型的半导体芯片举例其它芯片地址范围计算过程同上。则可得各芯片地址范围为：其它芯片地址范围计算过程同上。则可得各芯片地址范围为：#9 #9 ： FE000HFE000HFFFFFHFFFFFH中的偶地址区中的偶地址区#10#10： FE000HFE000HFFFFFHFFFFFH中的奇地址区中的奇地址区 #11#11： FC000HFC000HFDFFFHFDFFFH中的偶地址区；中的偶地址区；#12#12： FC000HFC000HFDFFFHFDFFFH中的奇地址区；中的奇地址区；#13#13： FA000HFA000HFBFFFHFBFFFH中的偶地址区；
73、中的偶地址区；#14#14： FA000HFA000HFBFFFHFBFFFH中的奇地址区；中的奇地址区； #15#15： F8000HF8000HF9FFFHF9FFFH中的偶地址区：中的偶地址区： #16#16： F8000HF8000HF9FFFHF9FFFH中的奇地址区；中的奇地址区；68第五章：存储器及其接口第五章：存储器及其接口总结总结1. 半导体存储器的基本知识，要求达到半导体存储器的基本知识，要求达到“识记识记”层次。层次。 a. SRAM、DRAM、EPROM和和ROM的区别。的区别。 b. 半导体存储器芯片的主要性能指标。半导体存储器芯片的主要性能指标。 c. 半导体存储器
74、的基本结构。半导体存储器的基本结构。 d. 内存储器中的数据组织。内存储器中的数据组织。 2. 存储器接口的基本技术。存储器接口的基本技术。 a. 典型的典型的38译码器芯片译码器芯片74LS138的应用，要求达到的应用，要求达到“综合应用综合应用”层层次。次。 b. 采用基本门电路实现内存储器的片选，要求达到采用基本门电路实现内存储器的片选，要求达到“综合应用综合应用”层次。层次。 c. 存储空间的地址分配和片选技术，要求达到存储空间的地址分配和片选技术，要求达到“综合应用综合应用”层次。层次。3. 典型的半导体存储器芯片，要求达到典型的半导体存储器芯片，要求达到“了解了解”层次。层次。 a. 典型的典型的SRAM芯片芯片6116的外特性的外特性各引脚的功能。各引脚的功能。 b. 典型的典型的DRAM芯片芯片2164的外特性的外特性各引脚的功能。各引脚的功能。 c. 典型的典型的EPROM芯片芯片2732的外特性的外特性各引脚的功能。各引脚的功能。 69
