第--章存储器优秀文档.ppt
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半导体存储器的分类读写存储器(RAM)只读存储器(ROM)存储器存储器是信息存放的载体,是计算机系统的重要组成部分。存储器的容量越大,存放的信息就越多,计算机系统的功能也就越强。目前在CPU与主存储器之间还有一层称为高速缓冲存储器(Cache)。Cache容量较小,其工作速度几乎与CPU相当。主存储器(内存条)容量较大,目前一般为128MB或256MB,工作速度比Cache慢。外存储器容量大,目前一般为几十吉字节(GB),但工作速度慢。半导体存储器从使用功能上划分,可分为两类:读写存储器RAM又称为随机存取存储器;只读存储器ROM。RAM主要用来存放各种现场的输入输出数据、中间计算结果。它的存储单元的内容按照需要既可以读出,也可以写入或改写。ROM的信息在使用时是不能改变的,也就是不可写入的,它只能读出,故一般用来存放固定的程序,如微型计算机的管理、监控程序,汇编程序等,以及存放各种常数、函数表等。图6-2半导体存储器的分类1.双极型RAM的特点存取速度高;集成度较低(与MOS相比);功耗大;成本高。双极型RAM主要用在速度要求较高的微型计算机中或作为Cache。2.MOSRAM用MOS器件构成的RAM,又可分为静态RAM(用SRAM表示)和动态RAM(用DRAM表示)两种。①用由6管构成的触发器作为基本存储电路;②集成度高于双极型但低于动态RAM;③不需要刷新,故可省去刷新电路;④功耗比双极型的低,但比动态RAM高;⑤易于用电池作为后备电源以保持RAM中的信息。⑥存取速度较动态RAM快。①基本存储电路用单管线路组成(靠电容存储电荷);②集成度高;③比静态RAM的功耗更低;④价格比静态便宜;⑤因动态存储器靠电容来存储信息,由于总是存在有泄漏电流,故要求刷新(再生)。典型的是要求每隔1ms刷新一遍。1.掩模ROM由半导体厂商按照某种固定线路制造的,制造好以后就只能读不能改变。这种ROM成本较低,但不适用于研究工作。2.可编程序的只读存储器PROM(ProgrammableROM)为了便于用户根据自己的需要来写ROM,就发展了一种PROM,可由用户对它进行编程,但这种ROM用户只能写一次,目前已不常用。3.可擦去的可编程只读存储器EPROM(ErasablePROM)4.FLASH闪烁存储器基本存储电路是组成存储器的基础和核心,它用来存储一位二进制信息:“0”或“1”。在MOS存储器中,基本存储电路分为静态存储电路和动态存储电路两大类。静态存储电路是由两个增强型的NMOS反相器交叉耦合而成的触发器,如图6-3(a)所示。图6-3当这个电路被选中时,相应的Y译码输出也是高电平,故T7、T8管(它们是一列公用的)也是导通的,于是D0和D0(这是存储器内部的位线)就与输入输出电路I/O及I/O(这是指存储器外部的数据线)相通。2读写存储器(RAM)集成度较低(与MOS相比);①基本存储电路用单管线路组成(靠电容存储电荷);由这样的8个芯片则可组成1024×8位存储体第2组:0000010000000000~0000011111111111,即0400H~07FFH;第2组:XXXXX10000000000~XXXXX11111111111,即0400H~07FFH;而位线2与位线3没有管子与字线相连,则输出为“1”(实际输出到数据总线上去是“1”还是“0”,取决于在输出线上有无反相)。①基本存储电路用单管线路组成(靠电容存储电荷);1024×1位来说,若不采用矩阵的办法,则译码输出线就需要有1024条;1024×1位来说,若不采用矩阵的办法,则译码输出线就需要有1024条;若地址信息为1111,则选中第16条字线。但在单译码结构中却需要1024根选择线。六管基本存储电路如图6-3(b)所示。目前在CPU与主存储器之间还有一层称为高速缓冲存储器(Cache)。其中的存储电路可采用六管静态存储电路。所以,它们的地址有很大的重叠区(每组占32KB地址空间)。当写入时,写入信号自I/O和I/O线输入,如要写“1”则I/O线为“1”,而I/O线为“0”。它们通过T7、T8管以及T5、T6管分别与A端和B端相连,使A=“1”,B=“0”,就强迫T2管导通,T1管截止,相当于把输入电荷存储于T1和T2管的栅极。当输入信号以及地址选择信号消失后,T5、T6、T7、T8都截止,由于存储单元有电源和两负载管,可以不断地向栅极补充电荷,所以靠两个反相器的交叉控制,只要不掉电就能保持写入的信号“1”,而不用再生(刷新)。在读出时,只要某一电路被选中,相应的T5、T6导通,A点和B点与位线D0