第6章_微機(jī)的存儲(chǔ)器.ppt

1,存儲(chǔ)器分類(lèi)與組成隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)只讀存儲(chǔ)器(ROM)存儲(chǔ)器的連接,第六章微機(jī)的存儲(chǔ)器,存儲(chǔ)器是微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)的基本單元或設(shè)備。存儲(chǔ)器容量愈大，能存放的信息就愈多，計(jì)算機(jī)的能力就愈強(qiáng)。存儲(chǔ)器作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)重要組成部分，隨著更好的存儲(chǔ)載體材料的發(fā)現(xiàn)及生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，爭(zhēng)取更大的存儲(chǔ)容量、獲得更快的存取速度、減小存儲(chǔ)器載體的體積以及降低單位存儲(chǔ)容量性?xún)r(jià)比等方面都獲得快速的發(fā)展。,微機(jī)的存儲(chǔ)器,按與CPU連接方式不同分為：內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。通過(guò)CPU的外部總線直接與CPU相連的存儲(chǔ)器稱(chēng)為內(nèi)存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)存或主存）。CPU要通過(guò)I/O接口電路才能訪問(wèn)的存儲(chǔ)器稱(chēng)為外存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱(chēng)外存或二級(jí)存儲(chǔ)器）。按存儲(chǔ)器信息的器件和媒體不同分為：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁表面存儲(chǔ)器、磁泡存儲(chǔ)器和磁芯存儲(chǔ)器以及光盤(pán)存儲(chǔ)器等。,存儲(chǔ)器的分類(lèi)與組成（一）,4,存儲(chǔ)器的分類(lèi)與組成（二）,5,存儲(chǔ)容量,存儲(chǔ)容量=NM,N半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片有多少個(gè)存儲(chǔ)單元，單元尋址與地址線有關(guān)。M每個(gè)存儲(chǔ)單元中能存放多少個(gè)二進(jìn)制位，二進(jìn)制數(shù)位的傳送與數(shù)據(jù)線有關(guān)。,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器性能指標(biāo)（一）,6,1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB,存儲(chǔ)容量的表示,常用單位的換算,bit用二進(jìn)制位定義存儲(chǔ)容量Byte用二進(jìn)制字節(jié)定義存儲(chǔ)容量,字節(jié)B（Byte）千字節(jié)KB（KiloByte）兆字節(jié)MB（MegaByte）吉字節(jié)GB（GigaByte）,存儲(chǔ)容量的常用單位,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器性能指標(biāo)（二）,7,存取時(shí)間,存取時(shí)間的定義（讀寫(xiě)周期表示）存取時(shí)間的單位存取時(shí)間的特點(diǎn),向存儲(chǔ)器單元寫(xiě)數(shù)據(jù)所需時(shí)間，從存儲(chǔ)器單元讀數(shù)據(jù)所需時(shí)間。,ns（納秒）,存儲(chǔ)器存取時(shí)間短僅用基本周期，存儲(chǔ)器存取時(shí)間長(zhǎng)插入等待周期。,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器性能指標(biāo)（三）,8,功耗,功耗的定義功耗的單位功耗的應(yīng)用,存儲(chǔ)器單元的功耗，存儲(chǔ)器芯片的功耗。,存儲(chǔ)器單元的功耗W/單元存儲(chǔ)器芯片的功耗mW/芯片,臺(tái)式機(jī)可用高功耗的存儲(chǔ)器，便攜機(jī)必用低功耗的存儲(chǔ)器。,該指標(biāo)不僅涉及消耗功率的大小，也關(guān)系到芯片集成度以及在機(jī)器中的組裝和散熱問(wèn)題。,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器性能指標(biāo)（四）,9,TTL器件，工作電源為+5VMOS器件，工作電源為+1.5V+18V,與存儲(chǔ)器芯片類(lèi)型有關(guān)與應(yīng)用系統(tǒng)有關(guān),一般應(yīng)用系統(tǒng)+5V特殊應(yīng)用系統(tǒng)+3.3V、1.5V,工作電源,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器性能指標(biāo)（五）,10,價(jià)格,價(jià)格公式（CE）/S元/位性?xún)r(jià)比,C存儲(chǔ)器芯片價(jià)格E所需外圍電路價(jià)格S存儲(chǔ)器芯片字節(jié)容量,單片容量大的存儲(chǔ)器芯片相對(duì)成本低存取時(shí)間長(zhǎng)的存儲(chǔ)器芯片相對(duì)成本低無(wú)外圍電路的存儲(chǔ)器芯片相對(duì)成本低,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器性能指標(biāo)（六）,按使用的功能分兩類(lèi)：隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM(RandomAccessMemory)只讀存儲(chǔ)器ROM(ReadOnlyMemory)。,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器分類(lèi),RAM在程序執(zhí)行過(guò)程中，每個(gè)存儲(chǔ)單元的內(nèi)容根據(jù)程序的要求既可隨時(shí)讀出，又可隨時(shí)寫(xiě)入，故可稱(chēng)讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器。主要用來(lái)存放用戶(hù)程序、原始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果，也用來(lái)與外存交換信息和用作堆棧等。RAM所存儲(chǔ)的信息在斷開(kāi)電源時(shí)會(huì)立即消失，是一種易失性存儲(chǔ)器。,隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（一）,13,RAM按工藝可分為：雙極型RAM和MOSRAM兩類(lèi)。,MOSRAM特點(diǎn)：制造工藝簡(jiǎn)單，集成度高，功耗小，價(jià)格便宜，在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中占有重要地位。常用：靜態(tài)SRAM，動(dòng)態(tài)DRAM,雙極型RAM特點(diǎn)：速度快，集成度低，功耗大，成本高，一般用于大型計(jì)算機(jī)或高速微機(jī)中。常用：TTL邏輯、ECL邏輯、I2L邏輯,隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（二）,14,靜態(tài)RAM：集成度高于雙極型RAM，低于動(dòng)態(tài)RAM。功耗低于雙極型RAM；不需要刷新電路。速度較快，集成度較低，一般用于對(duì)速度要求高、而容量不大的場(chǎng)合。,動(dòng)態(tài)RAM：比靜態(tài)RAM具有更高的集成度，但是它靠電路中柵極電容來(lái)儲(chǔ)存信息，由于電容器上的電會(huì)泄它需要定時(shí)進(jìn)行刷新。集成度較高，存取速度較低，一般用于需要較大容量場(chǎng)合。,隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（三）,只讀存儲(chǔ)器ROM按工藝可分為雙極型和MOS型，但一般根據(jù)信息寫(xiě)入的方式不同，而分為:,掩膜ROM一次性可編程PROM紫外線可擦除EPROM電可擦除E2PROM可編程只讀存儲(chǔ)器FLASH,只讀存儲(chǔ)器（一）,16,固定ROM(掩模ROM)：又稱(chēng)為固定存儲(chǔ)器。,只讀存儲(chǔ)器（二）,由器件制造廠家根據(jù)用戶(hù)事先編好的機(jī)器碼程序，把0、1信息存儲(chǔ)在掩模圖形中而制成的ROM芯片。這種芯片制成以后，它的存儲(chǔ)矩陣中每個(gè)MOS管所存儲(chǔ)的信息0或1被固定下來(lái)，不能再改變，而只能讀出。如果要修改其內(nèi)容，只有重新制作。只適用于大批量生產(chǎn)，不適用于科學(xué)研究。,17,2.一次性可編程ROM(PROM)：,只讀存儲(chǔ)器（三）,為克服掩模式MOSROM芯片不能修改內(nèi)容的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了可編程只讀存儲(chǔ)器PROM(ProgrammableROM)。可編程只讀存儲(chǔ)器出廠時(shí)各單元內(nèi)容全為0（或全為0），用戶(hù)可用專(zhuān)門(mén)的PROM寫(xiě)入器將信息寫(xiě)入，這種寫(xiě)入是破壞性的，即某個(gè)存儲(chǔ)位一旦寫(xiě)入1，就不能再變?yōu)?，因此對(duì)這種存儲(chǔ)器只能進(jìn)行一次編程。根據(jù)寫(xiě)入原理PROM可分為兩類(lèi)：結(jié)破壞型和熔絲型。用于小批量產(chǎn)品。,PROM芯片雖然可供用戶(hù)進(jìn)行一次修改程序，但有其局限性。為便于研究工作，試驗(yàn)各種ROM程序方案，研制了可擦除、可再編程的ROM，即EPROM（ErasablePROM）。,3.可擦除、可再編程的只讀存儲(chǔ)器,EPROM芯片出廠時(shí)，是未編程的。EPROM中寫(xiě)入的信息有錯(cuò)或不需要時(shí)，可用兩種方法擦除原存的信息。,只讀存儲(chǔ)器（四）,19,只讀存儲(chǔ)器（五）,紫外線擦除可編程ROM(EPROM)：利用專(zhuān)用紫外線燈對(duì)準(zhǔn)芯片上的石英窗口照射10-20分鐘，即可擦除原寫(xiě)入的信息，以恢復(fù)出廠的狀態(tài)，經(jīng)過(guò)照射后的EPROM，就可再寫(xiě)入信息。可重復(fù)擦除上萬(wàn)次。寫(xiě)好信息的EPROM為防止光線照射，常用遮光紙貼于窗口上。這種方法只能把存儲(chǔ)的信息全部擦除后再重新寫(xiě)入，它不能只擦除個(gè)別單元或某幾位的信息，而且擦除的時(shí)間也較長(zhǎng)。另外，要借助EPROM擦除器和專(zhuān)用編程器進(jìn)行擦除和寫(xiě)入程序，很不方便。用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。,20,電可擦除可編程ROM(E2PROM)：,只讀存儲(chǔ)器（六）,采用浮柵技術(shù)，用電擦除，即EEPROM，可重復(fù)擦寫(xiě)，并且擦除的速度要快的多。電擦除過(guò)程就是改寫(xiě)過(guò)程，只要通過(guò)廠商提供的專(zhuān)用刷新程序就可以輕而易舉地改寫(xiě)芯片內(nèi)部的內(nèi)容，徹底擺脫了EPROM擦除器和編程器的束縛。它具有ROM的非易失性，又具備類(lèi)似RAM的功能，可隨時(shí)改寫(xiě)。,21,4.快閃存儲(chǔ)器(FlashMemory)：,只讀存儲(chǔ)器（七）,采用浮柵型MOS管，存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)的擦除和寫(xiě)入是分開(kāi)進(jìn)行的，數(shù)據(jù)寫(xiě)入方式與EPROM相同，一般一只芯片可以擦除/寫(xiě)入100萬(wàn)次以上。是一種不需要電力就能保存資料的可重寫(xiě)的記憶體。市面上的儲(chǔ)存卡、U盤(pán)、MP3播放器、數(shù)碼照相機(jī)和部分手機(jī)都是使用閃存。,組成：存儲(chǔ)體、地址選擇電路、輸入輸出電路、控制電路,半導(dǎo)體存儲(chǔ)器組成,存儲(chǔ)信息1或0的電路實(shí)體，由許多存儲(chǔ)單元組成，每個(gè)存儲(chǔ)單元賦予一個(gè)編號(hào)，稱(chēng)為地址單元號(hào)。每個(gè)存儲(chǔ)單元由若干相同位組成，每個(gè)位需要一個(gè)存儲(chǔ)元件。存儲(chǔ)器的地址用一組二進(jìn)制數(shù)表示，其地址線的位數(shù)n與存儲(chǔ)單元的數(shù)量N之間的關(guān)系為：,存儲(chǔ)體,包括地址碼緩沖器，地址譯碼器等。,地址譯碼方式有兩種：?jiǎn)巫g碼方式（或稱(chēng)字結(jié)構(gòu)）,地址選擇電路,雙譯碼方式（或稱(chēng)重合譯碼）,單譯碼方式（或稱(chēng)字結(jié)構(gòu)）,全部地址只用一個(gè)電路譯碼，譯碼輸出的字選擇線直接選中對(duì)應(yīng)地址碼的存儲(chǔ)單元。N條地址線，地址譯碼后，輸出2n種不同編號(hào)的字線。需要的選擇線數(shù)較多，只適合容量較小的存儲(chǔ)器。,單譯碼方式,雙譯碼方式（或稱(chēng)重合譯碼）,地址碼分為X和Y兩部分，用兩個(gè)譯碼電路分別譯碼。X向譯碼也稱(chēng)行譯碼，其輸出線稱(chēng)行選擇線，它選中存儲(chǔ)矩陣中一行的所有存儲(chǔ)單元。Y向譯碼也稱(chēng)列譯碼，其輸出線稱(chēng)列選擇線，它選中一列的所有單元。只有X向和Y向選擇線同時(shí)選中的那一位存儲(chǔ)單元，才能進(jìn)行讀或?qū)懖僮?。需要的選擇線數(shù)目較少，簡(jiǎn)化了存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，適合于大容量的存儲(chǔ)器。,雙譯碼方式（一）,27,雙譯碼方式（二）,包括讀/寫(xiě)放大器、數(shù)據(jù)緩沖器（三態(tài)雙向緩沖器）等，是數(shù)據(jù)信息輸入和輸出的通道。外界對(duì)存儲(chǔ)器的控制信號(hào)有讀信號(hào)（RD）、寫(xiě)信號(hào)（WR）和片選信號(hào)（CS）等，通過(guò)控制電路以控制存儲(chǔ)器的讀或?qū)懖僮饕约捌x。只有片選信號(hào)處于有效狀態(tài)，存儲(chǔ)器才能與外界交換信息。,讀/寫(xiě)電路與控制電路,由6個(gè)MOS管組成的RS觸發(fā)器。信息暫存于T1,T2柵極上。,1.靜態(tài)RAM的基本存儲(chǔ)電路,T1,T2,T3,T4組成雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，T3,T4是T1,T2的負(fù)載。,若T1截止,則A=1,使T2導(dǎo)通,于是B=0。而B(niǎo)=0保證了T1截止，處于穩(wěn)定狀態(tài)。,反之，T1導(dǎo)通,T2截止,為另一種穩(wěn)定狀態(tài)。,T5,T6行向選通門(mén),T7,T8列向選通門(mén),分別受行/列選線上電平的控制。,靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（一）,2.靜態(tài)RAM組成(4Kx1位),通常，1個(gè)RAM芯片的存儲(chǔ)容量是有限的,需要用若干個(gè)才能構(gòu)成1個(gè)實(shí)用存儲(chǔ)器。每塊芯片都有一個(gè)片選信號(hào)。,靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（二）,地址碼A0-A11加到RAM芯片的地址輸入端，經(jīng)X與Y地址譯碼器譯碼，產(chǎn)生行選與列選信號(hào)，選中某一存儲(chǔ)單元，該單元中存儲(chǔ)的代碼，經(jīng)一定時(shí)間，出現(xiàn)在I/O電路的輸入端。I/O電路對(duì)讀出的信號(hào)進(jìn)行放大、整形，送至輸出緩沖寄存器。緩沖寄存器一般具有三態(tài)控制功能，沒(méi)有開(kāi)門(mén)信號(hào)，所存數(shù)據(jù)還不能送到DB上。,3.靜態(tài)RAM的讀/寫(xiě)過(guò)程,讀出過(guò)程,靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（三）,在送上地址碼的同時(shí)，還要送上讀/寫(xiě)控制信號(hào)和片選信號(hào)。讀出時(shí)，使R/W=1，CS=0，這時(shí)，輸出緩沖寄存器的三態(tài)門(mén)將被打開(kāi)，所存信息送至DB上。于是，存儲(chǔ)單元中的信息被讀出。,地址碼加在RAM芯片的地址輸入端，選中相應(yīng)的存儲(chǔ)單元，使其可以進(jìn)行寫(xiě)操作。將要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)放在DB上。加上片選信號(hào)CS=0及寫(xiě)入信號(hào)R/W=0。這兩個(gè)有效控制信號(hào)打開(kāi)三態(tài)門(mén)使DB上的數(shù)據(jù)進(jìn)入輸入電路，送到存儲(chǔ)單元的位線上，從而寫(xiě)入該存儲(chǔ)單元。,寫(xiě)入過(guò)程,靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（五）,33,靜態(tài)RAM芯片有2114、2142、6116、6264等。例如：常用的Intel6116是CMOS靜態(tài)RAM芯片，雙列直插式、21引腳封裝。它的存儲(chǔ)容量為2K8位，其引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖5.7所示：,4.靜態(tài)RAM芯片舉例,靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（六）,34,靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器（七）,動(dòng)態(tài)RAM芯片是以MOS管柵極電容是否充有電荷來(lái)存儲(chǔ)信息的，其基本單元電路一般由四管、三管和單管組成，以三管和單管較為常用。由于它所需要的管子較少，故可擴(kuò)大每片存儲(chǔ)器芯片的容量，并且其功耗較低，所以在微機(jī)系統(tǒng)中，大多數(shù)采用動(dòng)態(tài)RAM芯片。,動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器,36,由3個(gè)管子和2條字選擇線，2條數(shù)據(jù)線組成。,三管動(dòng)態(tài)基本存儲(chǔ)電路,寫(xiě)數(shù)控制管,讀數(shù)控制管,存儲(chǔ)管,預(yù)充電管,輸出電容,柵極電容,動(dòng)態(tài)基本存儲(chǔ)電路（一）,寫(xiě)操作時(shí)，寫(xiě)選擇線上為高電平，T1導(dǎo)通。待寫(xiě)入的信息由寫(xiě)數(shù)據(jù)線通過(guò)T1加到T2管的柵極上，對(duì)柵極電容Cg充電。若寫(xiě)入1，則Cg上充有電荷；若寫(xiě)入0，則Cg上無(wú)電荷。寫(xiě)操作結(jié)束后，T1截止，信息被保存在電容Cg上。,讀操作時(shí)，在T4管柵極加上預(yù)充電脈沖，使T4管導(dǎo)通，讀數(shù)據(jù)線因有寄生電容CD而預(yù)充到1。使讀選擇線為高電平,T3管導(dǎo)通。若T2管柵極電容Cg上已存有“1”信息，則T2管導(dǎo)通。這時(shí)，讀數(shù)據(jù)線上的預(yù)充電荷將通過(guò)T3，T2而泄放，于是，讀數(shù)據(jù)線上為0。若T2管柵極電容上所存為“0”信息，則T2管不導(dǎo)通，則讀數(shù)據(jù)線上為1。經(jīng)過(guò)讀操作，在讀數(shù)據(jù)線上可讀出與原存儲(chǔ)相反的信息。若再經(jīng)過(guò)讀出放大器反相后，就可得到原存儲(chǔ)信息了。,對(duì)于三管動(dòng)態(tài)基本存儲(chǔ)電路，即使電源不掉電，Cg電荷也會(huì)在幾毫秒之內(nèi)逐漸泄漏掉，而丟失原存1信息。為此，必須每隔1ms3ms定時(shí)對(duì)Cg充電，以保持原存信息不變，即動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的刷新（或叫再生）。,動(dòng)態(tài)基本存儲(chǔ)電路（二）,需要有刷新電路。周期性地讀出信息，但不往外輸出（由讀信號(hào)RD為高電平來(lái)保證），經(jīng)三態(tài)門(mén)（刷新信號(hào)RFSH為低電平時(shí)使其導(dǎo)通）反相，再寫(xiě)入Cg，就可實(shí)現(xiàn)刷新。,由T1管和寄生電容Cs組成。,單管動(dòng)態(tài)基本存儲(chǔ)電路,動(dòng)態(tài)基本存儲(chǔ)電路（三）,寫(xiě)入時(shí)，使字選線上為高電平，T1管導(dǎo)通，待寫(xiě)入的信息由位線D（數(shù)據(jù)線）存入Cs。讀出時(shí)，同樣使字選線上為高電平，T1管導(dǎo)通，則存儲(chǔ)在Cs上的信息通過(guò)T1管送到D線上，再通過(guò)放大，即可得到存儲(chǔ)信息。,39,為節(jié)省面積，電容Cs不可能做得很大，一般使CsCD。這樣，讀出“1”和“0”時(shí)電平差別不大，故需鑒別能力高的讀出放大器。Cs上信息被讀出后，其電壓由0.2V下降為0.1V，是破壞性讀出。要保持原存信息，讀出后必須重寫(xiě)。使用單管電路，其外圍電路比較復(fù)雜。但因使用管子最少，4K以上容量較大的RAM，大多采用單管電路。,動(dòng)態(tài)基本存儲(chǔ)電路（七）,40,Intel2116單管動(dòng)態(tài)RAM芯片的引腳和邏輯符號(hào)如圖。,兼片選信號(hào),動(dòng)態(tài)RAM舉例（一）,41,Intel2116芯片存儲(chǔ)容量為16Kx1位，需要14條地址輸入線，但2116只有16條引腳。由于受封裝引線的限制，只用了A0到A67條地址輸入線，數(shù)據(jù)線只有1條(1位)，而且數(shù)據(jù)輸入(DIN)和輸出(DOUT)端是分開(kāi)的，有各自的鎖存器。寫(xiě)允許信號(hào)WE為低電平時(shí)表示允許寫(xiě)入，為高電平時(shí)可以讀出。需要3種電源。類(lèi)似芯片：2164，3764，4164等DRAM芯片。,動(dòng)態(tài)RAM舉例（二）,42,214=16x1024=27x27128x128=16Kx1,動(dòng)態(tài)RAM舉例（三）,動(dòng)態(tài)基本存儲(chǔ)電路所需管子數(shù)目比靜態(tài)要少，提高了集成度，降低了成本，存取速度快。由于要刷新，需增加刷新電路，外圍控制電路比較復(fù)雜。靜態(tài)RAM盡管集成度低些，但靜態(tài)基本存儲(chǔ)電路工作較穩(wěn)定，也不需要刷新，所以外圍控制電路比較簡(jiǎn)單。究竟選用哪種RAM，要綜合比較各方面的因素決定。,隨機(jī)存儲(chǔ)器小結(jié),ROM存儲(chǔ)元件可看作是一個(gè)單向?qū)ǖ拈_(kāi)關(guān)電路。當(dāng)字線上加有選中信號(hào)時(shí):如果電子開(kāi)關(guān)S是斷開(kāi)的，位線D上將輸出信息1；如果S是接通的，則位線D經(jīng)T1接地，將輸出信息0。,ROM存儲(chǔ)信息原理（一）,與RAM相似，由地址譯碼電路、存儲(chǔ)矩陣、讀出電路及控制電路等部分組成。,ROM存儲(chǔ)信息原理（二）,16個(gè)存儲(chǔ)單元，字長(zhǎng)為1位的ROM示意圖。,采用復(fù)合譯碼方式，行地址譯碼和列地址譯碼各占2位地址碼。,例：地址A3A0為0110,ROM存儲(chǔ)信息原理（三）,對(duì)某一固定地址單元而言，僅有一根行選線和一根列選線有效，相交單元即為選中單元，根據(jù)被選中單元的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，數(shù)據(jù)線上將讀出0或1信息。如，若地址A3A0為0110，行選線X2及列選線Y1有效，圖中有*號(hào)的單元被選中，其開(kāi)關(guān)S是接通的，故讀出的信息為0。片選信號(hào)有效時(shí)，打開(kāi)三態(tài)門(mén)，被選中單元所存信息即可送至外面的數(shù)據(jù)總線上。圖中所示是16個(gè)存儲(chǔ)單元的1位，8個(gè)這樣陣列，才能組成一個(gè)168位的ROM存儲(chǔ)器。,ROM存儲(chǔ)信息原理（四）,48,2716EPROM芯片容量為2K8位，采用NMOS工藝和雙列直插式封裝，24條引腳。,1.Intel2716引腳與內(nèi)部結(jié)構(gòu),11條地址線，27(行)x24(列)=128x16=2K,EPROM芯片實(shí)例（一）,49,2.Intel2716工作方式,類(lèi)似EPROM芯片：2732(4Kx8),2764(8Kx8),27128(16Kx8),27256(32Kx8)等。,EPROM芯片實(shí)例（二）,兩個(gè)重要問(wèn)題：如何用容量較小、字長(zhǎng)較短芯片，組成微機(jī)系統(tǒng)所需的存儲(chǔ)器；地址線根數(shù)取決于芯片容量。存儲(chǔ)器與CPU的連接方法及應(yīng)注意問(wèn)題。,存儲(chǔ)器的連接,用1位或4位的存儲(chǔ)器芯片構(gòu)成8位的存儲(chǔ)器，可采用位并聯(lián)的方法。,1.位數(shù)的擴(kuò)充,存儲(chǔ)器芯片的擴(kuò)充（一）,用8片2Kx1位的芯片組成容量為2Kx8位的存儲(chǔ)器，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。,2Kx1,存儲(chǔ)器芯片的擴(kuò)充（二）,53,用2片1Kx4位的芯片，組成1Kx8位的存儲(chǔ)器。一片芯片的數(shù)據(jù)線接數(shù)據(jù)總線的低4位，另一片芯片的數(shù)據(jù)線則接數(shù)據(jù)總線的高4位。兩片芯片的地址線及控制線則分別并聯(lián)在一起。,存儲(chǔ)器芯片的擴(kuò)充（三）,當(dāng)擴(kuò)充存儲(chǔ)容量時(shí)，采用地址串聯(lián)的方法。要用到地址譯碼電路，以其輸入的地址碼來(lái)區(qū)分高位地址，而以其輸出端的控制線來(lái)對(duì)具有相同低位地址的幾片存儲(chǔ)器芯片進(jìn)行片選。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(hào)的電路。有2-4譯碼器，3-8譯碼器等。,2.地址的擴(kuò)充,存儲(chǔ)器芯片的擴(kuò)充（四）,存儲(chǔ)器芯片的擴(kuò)充（五）,例：用4片16Kx8位的存儲(chǔ)器芯片組成64Kx8位存儲(chǔ)器。,芯片16Kx8地址為14位，芯片64Kx8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A0A13，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。,存儲(chǔ)器芯片的擴(kuò)充（六）,任一地址碼時(shí)，僅有一片芯片處于被選中的工作狀態(tài)，各芯片的取值范圍如表所示。,存儲(chǔ)器芯片的擴(kuò)充（七）,ROM、PROM或EPROM芯片都可與8086系統(tǒng)總線連接，實(shí)現(xiàn)程序存儲(chǔ)器。例如，EPROM芯片2716、2732、2764和27128，屬于以1字節(jié)寬度輸出組織的，因此，在連接到8086系統(tǒng)時(shí)，為了存儲(chǔ)16位指令字，要使用兩片這類(lèi)芯片并聯(lián)組成一組。,1.只讀存儲(chǔ)器與8086CPU的連接,存儲(chǔ)器與CPU連接（一）,兩片2732EPROM與8086系統(tǒng)總線的連接示意圖。,2732是4Kx8位存儲(chǔ)器芯片。,存儲(chǔ)器與CPU連接（二）,微機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器容量少于16K字時(shí)，宜采用靜態(tài)RAM芯片。因?yàn)榇蠖鄶?shù)動(dòng)態(tài)RAM芯片都是以16K1位或64K1位來(lái)組織的，并且，動(dòng)態(tài)RAM芯片還要求動(dòng)態(tài)刷新電路，這種附加的支持電路會(huì)增加存儲(chǔ)器的成本。8086CPU無(wú)論是在最小方式或最大方式下，都可以尋址1MB的存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)器均按字節(jié)編址。,2.靜態(tài)RAM與8086CPU芯片的連接,存儲(chǔ)器與CPU連接（三）,2片靜態(tài)RAM6116(2Kx8位)組成2K字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器。,存儲(chǔ)器與CPU連接（四）,圖5.21給出了8086CPU組成的單處理器系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)。8086接成最小工作方式。當(dāng)機(jī)器復(fù)位時(shí)，8086將執(zhí)行FFFF0H單元的指令。,3.EPROM、靜態(tài)RAM與8086CPU連接的實(shí)例,系統(tǒng)具有32K字節(jié)的EPROM區(qū)，使用了8片2732(4Kx8)EPROM芯片。兩片一組。系統(tǒng)還具有16K字節(jié)的RAM區(qū)，使用了8片6116(2Kx8)靜態(tài)RAM芯片。兩片一組。,存儲(chǔ)器與CPU連接（五）,63,存儲(chǔ)器與CPU連接（六）,CPU外部總線的負(fù)載能力，即能帶一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的TTL負(fù)載。對(duì)于MOS存儲(chǔ)器來(lái)說(shuō)，它的直流負(fù)載很小，主要是電容負(fù)載，故在小系統(tǒng)中，CPU可與存儲(chǔ)器直接相連。在較大的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，連接的存儲(chǔ)器芯片片數(shù)較多，就會(huì)