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第六章 微型计算机存储系统 微机基础与接口技术知识 .ppt

第六章 微型计算机存储系统

6.3 微机的存储器

6.1 微机存储系统概述

微机存储系统的分类：

6.1

存储系统的层次 ：

容量

速度

价格

材料

6.1

缓存—主存—辅存的层次关系：

6.1

一、半导体存储器结构与技术指标

存储芯片的基本结构：

6.1

主存的技术指标：

存储容量、存储速度和存储器带宽…

存储容量是指主存存放二进制代码的总位数(bits)，

一般用字节数(Bytes)表示，还有KB、MB、GB等单位；

存储速度由存取时间和存取周期表示：

存取时间是指启动一次存储器读或写到完成所需的时间

存取周期则是指存储器连续进行两次独立存储器操作所需最小的时间间隔，存取周期大于存取时间 。

存储器带宽是单位时间内存储器存取的信息量 ，如320M位/秒

6.1

二、半导体存储器的类型

1. 静态随机存取存储器(SRAM)

2. 动态随机存取存储器(DRAM)

3. 只读存储器(MROM)

4. 可编程的只读存储器(PROM)

5. 可擦除的PROM(EPROM)

6. 电可擦除的PROM(EEPROM)

7. 闪存(FLASH)

6.2 存储器扩展与CPU的连接

一、存储器扩展设计

位扩展、字扩展

6.2

位扩展

6.2

字扩展

6.2

位、字扩展：

6.2

二、存储器与CPU连接

合理选择芯片：

位、字扩展

芯片类型

数据线的连接：

地址线的连接：

控制线的连接：

位扩展

字扩展

地址译码

片选

读/写

控制访问

CPU的信号资源：

6.2

例6-1

设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用

作访存控制信号，用

现有下列存储芯片：

RAM：1K×8位、2K×4位、4K×8位

ROM：2K×8位、4K×8位，以及74138译码器和各种门电路(自定)，画出CPU与存储器连接图。要求：

(1)最大4K地址空间为系统程序区，与其相邻2K地址空间为用户程序区。

(2)合理选用上述存储芯片，说明各选几片？写出每片存储芯片的地址范围。

(3)详细画出存储芯片的片选逻辑。

作读写控制信号，

6.2

允许输出

允许写

6.2

地址空间分析：

ROM的4K空间对应的地址：

A15 …A11 …A7 …… A0

1111111111111111

……

1111000000000000

RAM的2K空间对应的地址：

A15 …A11 …A7 …… A0

1110111111111111

……

1110100000000000

6.2

选择ROM芯片为2K×8位的两片，RAM芯片为2K×4位的两片

ROM芯片1地址：

1111111111111111

……

1111100000000000

ROM芯片2地址：

1111011111111111

……

1111000000000000

RAM芯片1、2地址：(位扩展)

1110111111111111

……

1110100000000000

6.2

CPU与存储器连接图：

6.2

例6-2

设CPU共有16条地址线，8条数据线，并用

作为访存控制信号，

作为读/写命令信号。

现有这些存储芯片：ROM(2KX8位，4KX4位，8KX8位)，RAM(1KX4位，2KX8位，4KX8位)以及74LS138译码器和其他门电路(自选)。

(1)最小4K地址为系统程序区，4096~16383地址范围为用户程序区。

(2)指出选用的存储器芯片类型和数量。

(3)详细画出片选逻辑和CPU与存储器系统连接图。

6.2

分析：

系统程序区在最小4K地址，可用ROM存放，选择字扩展和位扩展都是2个芯片，这里我们用位扩展方式，选择2片4KX4的ROM芯片。

其地址空间为：

A15 …A11 …A7 …… A0

0000000000000000

……

0000111111111111

6.2

用户程序区用RAM，地址范围为4096~16383，即紧邻ROM地址的12K地址空间，选择3片4KX8的RAM，每片地址范围如下：

A15 …A11 …A7 …… A0

0001000000000000

……

0001111111111111

0010000000000000

……

0010111111111111

0011000000000000

……

0011111111111111

6.2

综合分析ROM 和RAM的每组芯片空间：