微机原理与接口技术(第二版) 教学课件 ppt 作者 马维华 主编1,3,4,5,8,9,10,11章 十一五教材讲稿第5章存储器
62页1、第5章 微型计算机的存储器,【本章提要】本章首先介绍存储器分类、半导体存储器种类及性能指标,进而介绍随机读写存储器的SRAM、DRAM及高速RAM以及只读存储器中的MROM、PROM、ERPOM、EEPROM,Flash工作原理及典型芯片,对新型的铁电随机存储器FRAM及磁性随机存储器MRAM也作了必要的介绍。在介绍内存区域划分、内存层次结构之后,重点讨论了存储器的扩展技术以及CMOS/BIOS/Shadow RAM。 【学习目标】 半导体存储器种类及性能指标,掌握SRAM、DRAM、MROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash及FRAM的工作原理。 了解微机内存区域划分及层次结构,了解864位不同结构的存储器组织,了解内存模块、Cache、虚拟存储器等概念。 掌握存储器的扩展技术 了解COMS、BIOS/Shadow RAM的含义及功能,掌握对CMOS RAM的读写技术。,第5章 微型计算机的存储器,5.1 存储器概述 5.2 易失性随机存取存储器 5.3 只读存储器 5.4 新型非易失性随机存取存储器 5.5 内存区域划分 5.6 存储器的扩展与组织 5.7 存储器层次
2、结构 5.8 CMOSROM BIOS和Shadow RAM,2019年5月20日星期一,5.1 存储器概述 微机存储器分类,内存(RAM+ROM):半导体存储器(本章内容) 软盘:普通1.44M+可移动100MB 磁盘 硬盘:从10MB几十GB 光盘 CD-R、CD-R/W可擦写光盘 (650MB左右) 外存 磁光盘MO:高密度、大容量、快速、 “无限次”擦写、寿命长、可靠性高、 抗干扰强、性价比高 (1.3GB几个GB,甚至1TB),存储器,U盘和移动硬盘(基于USB接口的电子盘),2019年5月20日星期一,5.1.1 半导体存储器分类,2019年5月20日星期一,5.1.2半导体存储器主要指标,1.半导体存储器的存储容量:指每一个存储芯片或模块能够存储的二进制位数。 存储器容量=单元数数据位数 存储容量V与m、n之间的关系为:V=2mn 2.存取速度 存取速度:从CPU给出有效的存储器地址到存储器输出有效数据所需要的时间。 内存的存取速度通常以ns为单位。 有:时钟周期(TCK)、存取时间(TAC)和 列选通延迟时间(CL) 3.带宽 存储器的带宽指每秒传输数据总量。 带宽=存
3、储器总线频率数据宽度/8 (单位:字节/S),2019年5月20日星期一,5.2 易失性随机存取存储器,一、静态随机存储器(SRAM),2019年5月20日星期一,SRAM一般结构,A0,Y译码器,X 译码器,存储器逻辑控制,存储体阵列,Ai Ai+1Ai+2Am-1,A0 A1 A2 : Ai-1,OE WE CE,D0 D1 D2 D3 : Dn-1,:,:,输出缓冲器,2019年5月20日星期一,典型SRAM芯片62256,芯片引脚与容量的关系: 容量=单元数*位数 =2地址线条数*数据线条数 对于62V8512: 容量= 2198位 =292108位 =512K8位 =4096K位4M位,HM62V8512引脚,2019年5月20日星期一,二、DRAM,2019年5月20日星期一,DRAM一般结构,特点:外部地址线是内部地址的一半,2019年5月20日星期一,DRAM典型芯片,芯片容量 =2内部地址线条数*位数 =2外部地址线条数*2*位数 424256的容量 =29*2*4=218*4=256K*4位,424256,2019年5月20日星期一,高速RAM,1. EDO DRA
4、M(Extended Data Out)即扩展的数据输出。利用预测地址,可以在当前读写周期中启动下一个存取单元的读写周期,进而从宏观上缩短了地址选择的时间。由于EDO的设计仅适用于数据输出的时候,因此而得名。用于486 及Pentium 产品中。 2. SDRAM(Synchronous DRAM同步DRAM )。将CPU和RAM通过一个相同的时钟锁在一起,使得RAM和CPU能够共享一个时钟周期,以相同的速度同步工作。PC-100及现在的PC-133即是。(效率75%,使用最广) 100MHz的SDRAM带宽=100MHz*(64/8)=800MB/S 3. RDRAM(Rambus DRAM)一种全新有设计,工作速度高达400MHZ,RDRAM使用16位总线,使用时钟上升和下降沿传输数据。(效率85%价格太高,应用不广,如PC600和PC800) 400M的RDRAM带宽=400MHz*(16/8)*2=1600MB/S,2019年5月20日星期一,高速RAM续,4. DDR DRAM(Double Data Rate DRAM):双倍数据速率SDRAM,在时钟上升和下降沿传输数据,
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