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微机原理讲解版

微机原理

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微型计算机原理及应用 ( 二 )

课程讲稿

任课教师：刘廷章

部门：自动化系

时间： 2013.11

第 5 章半导体存储器及其接

口

•

5.1 概述

•

一，微机存储系统层次结构

•

存储器（ memory ）：存放信息（程序、数据）的器件

CPU

寄存器

内部

Cache

外部

Cache

主存储器

辅助存储器

大容量辅助存储器

速度快

容量小

速度慢

容量大

CPU

内

主板

内存

外存

•

内存：容量小、速度快 , 存放当前运行的程序及数据

•

外存：容量大、速度慢，存放当前未运行的程序及数据

•

二，半导体存储器的分类

•

1 ，按制造工艺分：

•

双极型： TTL 电路组成，速度快、功耗大、集成度低，价高

•

MOS 型： mos 电路组成，速度慢，功耗低，集成度高、价低

•

2 ，按工作方式分：

半导体存储器

随机存取存储器 RAM

(

掉电丢失

可读

可写

可改

)

只读存储器 ROM

（掉电不丢失

用时只读）

静态 RAM(SRAM)

(

触发器存，快，功耗大、集成度

容量小，做

Cache)

动态 RAM(DRAM)

(

电容存，慢，功耗小，集成度

容量大，须刷新，做内存

)

掩膜工艺

ROM

（一次定型，出厂后只能读不能写）

PROM(Prpgramable)

（用户一次写入，只能读不能改写）

EPROM(Erasable)

（紫外线可擦除，可读可重新编程写入）

EEPROM(Electrically)

（高电压可擦除，可读可重新编程写入）

•

三，半导体存储器一般结构

地

址

寄

存

器

译

码

驱

动

电

路

┋

读

写

电

路

数

据

寄

存

器

控

制

逻

辑

启动

片选

读

写

存储元

┋

…

•

存储器：存储元 → 存储单元（地址）→ 二维矩阵

•

地址寄存器：存放 AB ，锁存器实现

•

译码驱动电路：翻译 AB 地址码 → 输出选通线选中一个单元

•

读 /写电路： DB 读出 /放大 /写入 --- 对存储器操作 2 步骤

•

四，半导体存储器的主要技术指标

•

1 ，存储容量：

•

存储芯片可容纳的二进制信息总位数

•

= 字数 ( 多少个存储单元 ) * 字长 ( 每个单元多少位 )

•

6116 SRAM 是 2K*8 bit ， 16K 位或 2KB (2K 字节 )

•

2164 DRAM 是 64K*1 bit ， 64K 位→ 组成 64KB 须 8 片

•

2 ，存取时间 TA (Access Time) ：

•

存 / 取芯片中一个单元的数据所需的时间。



： CPU 对存储器正确存 / 取，要求 CPU 读 /写总线周

期 T ＞ TA

★方法： T = T1+ T2 + T3 + Tw + Tw +…+ T4

＞ TA

•

3 ，可靠性：平均故障间隔时间 MTBF （ Mean Time

Between Failures ），目前约为 5*10

~1*10

h 左右。

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