第二章 存储器本章内容
§ 2.1 半导体存储器的分类
§ 2.2 存储器的扩展技术
§ 2.3 存储器与 CPU的连接概 述存储器是计算机的重要部件，有记忆功能，
用来存放指令代码和操作数。
内存（主存） 主机内部由半导体器件构成辅助存储器 位于主机外部用 接口 与主机连接高速缓冲存储器 主存和微处理器之间
§ 2.1 半导体存储器 的分类双极型
MOS型工艺随机存储器
（ RAM）
只读存储器
（ ROM）
半存导储体器静态 RAM（ SRAM）
动态 RAM（ DRAM/ iRAM）
掩膜式 ROM（ MROM）
可编程 ROM（ PROM）
可擦除 PROM（ EPROM）
电可擦除 PROM（ EEPROM)
1.随机存储器 (RAM)
数据存储器，不能长期保存数据，掉电后数据丢失，一般可对部分 RAM配置掉电保护电路，在掉电过程中实现电源切换。
1）,静态存储器（ SRAM）
SRAM内部采用双稳态电路存储二进制数信息 0和 1。
SRAM数据位基本存储电路图
16× 16阵列存储器内部结构方框图
16× 16× 8组成 256字节 RAM方框图存储器的容量＝ 2Ｎ,其中 Ｎ 为所需片内地址线的根数。
1KB，片内地址线 10根（ A9～ A0）
2KB，片内地址线 11根（ A10～ A0）
4KB，片内地址线 12根（ A11～ A0）
8KB，片内地址线 13根（ A12～ A0）
16× 16存储阵列需要八根地址信号线（ A7～ A0），
称为 片内地址线,不同容量的存储器所需要的片内地址线根数不同。
SRAM采用双稳态电路，使用晶体管较多，所以集成度低，大容量的 SRAM不多见，常用容量一般不超过 1MB
SRAM芯片型号
6116（ 2KB× 8）,6264（ 8KB× 8）、
62128（ 16KB× 8）,62256（ 32KB× 8）
6264／ 62128／ 62256引脚分配
2.动态随机存储器（ DRAM)
动态存储器具有集成度高、功耗低、价廉等优点，
用于 PC机系统。基本电路以电荷形式存储 0或 1的。通常可分为单管、三管、四管动态存储器。
单管动态存储电路图由于 Cg上总会有电荷泄漏，为了保持住 Cg上的信息，必须周期性地给 Cg
充电（称为刷新），刷新周期一般＜ 2ms,所以 DRAM
为了实现刷新,需要外置刷新电路。
3 只读存储器（ ROM)
只读存储器具有掉电后信息不丢失特点（非易失性），又称为固定存储器和永久性存储器。用来存储程序。
MROM 掩膜型只读存储器生产成本低，数据由厂家一次性写入，不能修改。
PROM 可编程只读存储器
MOS管串有一段“熔丝”构成，芯片出厂时所有
“熔丝”均处于连通状态（,1”态），用户借助专用编程器一次性写入，若写入数据,0”位，则“熔丝”
断开，不可恢复。
EPROM 可擦除可编程只读存储器用户借助仿真器，选择适当的写入电压，将程序写入 EPROM，擦除时利用 紫外线照射。擦净后，读出的状态为,FFH”,可重复写入上万次。
EPROM 芯片型号有
2716（ 2K× 8)\2732（ 4K× 8)\2764（ 8K× 8)\
7128(16K× 8)等,可与相同容量的 SRAM引脚兼容。
EEPROM(E2PROM),电擦除可编程只读存储器用专门的擦除器擦除，可在线擦除和编程,写入过程中自动擦除并写入，但擦除时间约 10ms。
高压（ +21V）编程 2816,2817
低压（ +5V）编程 2816A,2864A,28512A、
28010（ 1MB）,28040（ 4MB）,NMC98C64A
读取时间为 120～ 150ns
字节擦和写时间约 10ms左右，需用程序延时
4.闪速存储器 （ Flash Memory）
采用非挥发性存储技术，能够在线擦除重写，写入速度已达 30ns，类似于 RAM，掉电后信息可保持 10年。
典型的闪存芯片有 29C256（ 32K× 8） \29C512
（ 64K× 8)\29C101（ 128K× 8） \29C020（ 256K× 8）
\29C040（ 512K× 8） \29C080（ 1024K× 8）
§ 2.2 存储器的扩展技术三种方式位扩展字扩展字位全扩展
1.位 扩展位扩展的连接方法
① 存储芯片的地址线，
片选信号线及控制信号线均并联。
② 数据线按数据位的高低顺序分别连到数据总线上。
2.字扩展所谓字扩展就是存储单元数的扩展，数据宽度仍以字节为单位，只是对存储器系统的寻址空间进行扩展。
字扩展的连接方法
① 存储器芯片的地址线、数据线、读、
控制信号线均并联。
② 片选信号线是各自独立被选中的。
存储器的字扩展图字位全扩展如果存储器的字数和位数都不能满足需要,就要进行字和位的全扩展,字位全扩展是由字扩展电路和位扩展电路组合而成,电路如何画,留做作业 。
§ 2.3 存储器与 CPU的连接存储器都是挂在总线上的！并由系统唯一的分配一个地址，地址信息经过地址译码电路产生一个选通信号（片选），选中某一片存储器，对该存储器进行读写操作。
1.以 SRAM为例，引脚结构如下图所示：
VCC
（ +5V）
2.SRAM与 CPU的连接例：设有一个总线系统 DB（ D0～ D7）,AB（ A15～
A0),CB（ RD,WR），有两片 6264（ 8K× 2），要求设计一个存储系统，要求从 0000H开始编址，且地址连续。译码器要求使用 138译码器。
解,6264（ 1）的地址范围,0000H～ 1FFFH
6264（ 2）的地址范围,2000H～ 3FFFH
6264需 13根片内地址线，即 A0～ A12
构造总线地址分析连接步骤：
① 构造总线；
② 挂上芯片 (确定片内地址线根数）；
③ 根据题意设计译码电路，进行地址分析,确定连接方式。
练习：
用 Y4选 6264（ 1）,Y6选 6264（ 2）求地址范围。
6264（ 1）,8000H～ 9FFFH
6264（ 2）,C000H～ DFFFH
存储器连接练习例：设有一个总线系统 DB（ D0～ D7）,AB（ A15～ A0),
CB（ RD,WR），要求有两片 2716（ 2K× 2）和一片
2732（ 4K），要求设计一个存储系统，要求 2716（ 1）
从 0000H开始编址，且地址连续,2732从 1000H开始编址，译码器要求使用 138译码器。
解,2716（ 1）的地址范围,0000H～ 07FFH
2716（ 2）的地址范围,0800H～ 0FFFH
2732的地址范围,1000H～ 1FFFH
构造总线地址分析
§ 2.1 半导体存储器的分类
§ 2.2 存储器的扩展技术
§ 2.3 存储器与 CPU的连接概 述存储器是计算机的重要部件，有记忆功能，
用来存放指令代码和操作数。
内存（主存） 主机内部由半导体器件构成辅助存储器 位于主机外部用 接口 与主机连接高速缓冲存储器 主存和微处理器之间
§ 2.1 半导体存储器 的分类双极型
MOS型工艺随机存储器
（ RAM）
只读存储器
（ ROM）
半存导储体器静态 RAM（ SRAM）
动态 RAM（ DRAM/ iRAM）
掩膜式 ROM（ MROM）
可编程 ROM（ PROM）
可擦除 PROM（ EPROM）
电可擦除 PROM（ EEPROM)
1.随机存储器 (RAM)
数据存储器，不能长期保存数据，掉电后数据丢失，一般可对部分 RAM配置掉电保护电路，在掉电过程中实现电源切换。
1）,静态存储器（ SRAM）
SRAM内部采用双稳态电路存储二进制数信息 0和 1。
SRAM数据位基本存储电路图
16× 16阵列存储器内部结构方框图
16× 16× 8组成 256字节 RAM方框图存储器的容量＝ 2Ｎ,其中 Ｎ 为所需片内地址线的根数。
1KB，片内地址线 10根（ A9～ A0）
2KB，片内地址线 11根（ A10～ A0）
4KB，片内地址线 12根（ A11～ A0）
8KB，片内地址线 13根（ A12～ A0）
16× 16存储阵列需要八根地址信号线（ A7～ A0），
称为 片内地址线,不同容量的存储器所需要的片内地址线根数不同。
SRAM采用双稳态电路，使用晶体管较多，所以集成度低，大容量的 SRAM不多见，常用容量一般不超过 1MB
SRAM芯片型号
6116（ 2KB× 8）,6264（ 8KB× 8）、
62128（ 16KB× 8）,62256（ 32KB× 8）
6264／ 62128／ 62256引脚分配
2.动态随机存储器（ DRAM)
动态存储器具有集成度高、功耗低、价廉等优点，
用于 PC机系统。基本电路以电荷形式存储 0或 1的。通常可分为单管、三管、四管动态存储器。
单管动态存储电路图由于 Cg上总会有电荷泄漏，为了保持住 Cg上的信息，必须周期性地给 Cg
充电（称为刷新），刷新周期一般＜ 2ms,所以 DRAM
为了实现刷新,需要外置刷新电路。
3 只读存储器（ ROM)
只读存储器具有掉电后信息不丢失特点（非易失性），又称为固定存储器和永久性存储器。用来存储程序。
MROM 掩膜型只读存储器生产成本低，数据由厂家一次性写入，不能修改。
PROM 可编程只读存储器
MOS管串有一段“熔丝”构成，芯片出厂时所有
“熔丝”均处于连通状态（,1”态），用户借助专用编程器一次性写入，若写入数据,0”位，则“熔丝”
断开，不可恢复。
EPROM 可擦除可编程只读存储器用户借助仿真器，选择适当的写入电压，将程序写入 EPROM，擦除时利用 紫外线照射。擦净后，读出的状态为,FFH”,可重复写入上万次。
EPROM 芯片型号有
2716（ 2K× 8)\2732（ 4K× 8)\2764（ 8K× 8)\
7128(16K× 8)等,可与相同容量的 SRAM引脚兼容。
EEPROM(E2PROM),电擦除可编程只读存储器用专门的擦除器擦除，可在线擦除和编程,写入过程中自动擦除并写入，但擦除时间约 10ms。
高压（ +21V）编程 2816,2817
低压（ +5V）编程 2816A,2864A,28512A、
28010（ 1MB）,28040（ 4MB）,NMC98C64A
读取时间为 120～ 150ns
字节擦和写时间约 10ms左右，需用程序延时
4.闪速存储器 （ Flash Memory）
采用非挥发性存储技术，能够在线擦除重写，写入速度已达 30ns，类似于 RAM，掉电后信息可保持 10年。
典型的闪存芯片有 29C256（ 32K× 8） \29C512
（ 64K× 8)\29C101（ 128K× 8） \29C020（ 256K× 8）
\29C040（ 512K× 8） \29C080（ 1024K× 8）
§ 2.2 存储器的扩展技术三种方式位扩展字扩展字位全扩展
1.位 扩展位扩展的连接方法
① 存储芯片的地址线，
片选信号线及控制信号线均并联。
② 数据线按数据位的高低顺序分别连到数据总线上。
2.字扩展所谓字扩展就是存储单元数的扩展，数据宽度仍以字节为单位，只是对存储器系统的寻址空间进行扩展。
字扩展的连接方法
① 存储器芯片的地址线、数据线、读、
控制信号线均并联。
② 片选信号线是各自独立被选中的。
存储器的字扩展图字位全扩展如果存储器的字数和位数都不能满足需要,就要进行字和位的全扩展,字位全扩展是由字扩展电路和位扩展电路组合而成,电路如何画,留做作业 。
§ 2.3 存储器与 CPU的连接存储器都是挂在总线上的！并由系统唯一的分配一个地址，地址信息经过地址译码电路产生一个选通信号（片选），选中某一片存储器，对该存储器进行读写操作。
1.以 SRAM为例，引脚结构如下图所示：
VCC
（ +5V）
2.SRAM与 CPU的连接例：设有一个总线系统 DB（ D0～ D7）,AB（ A15～
A0),CB（ RD,WR），有两片 6264（ 8K× 2），要求设计一个存储系统，要求从 0000H开始编址，且地址连续。译码器要求使用 138译码器。
解,6264（ 1）的地址范围,0000H～ 1FFFH
6264（ 2）的地址范围,2000H～ 3FFFH
6264需 13根片内地址线，即 A0～ A12
构造总线地址分析连接步骤：
① 构造总线；
② 挂上芯片 (确定片内地址线根数）；
③ 根据题意设计译码电路，进行地址分析,确定连接方式。
练习：
用 Y4选 6264（ 1）,Y6选 6264（ 2）求地址范围。
6264（ 1）,8000H～ 9FFFH
6264（ 2）,C000H～ DFFFH
存储器连接练习例：设有一个总线系统 DB（ D0～ D7）,AB（ A15～ A0),
CB（ RD,WR），要求有两片 2716（ 2K× 2）和一片
2732（ 4K），要求设计一个存储系统，要求 2716（ 1）
从 0000H开始编址，且地址连续,2732从 1000H开始编址，译码器要求使用 138译码器。
解,2716（ 1）的地址范围,0000H～ 07FFH
2716（ 2）的地址范围,0800H～ 0FFFH
2732的地址范围,1000H～ 1FFFH
构造总线地址分析
