微机原理及应用第六章 存储器第 六 章 存储器主要内容学习目的知识点重点难点存储器的类型主要内容存储器的构造设计2
1
3 存储器的地址分配
6 存储器本章讲述：
6.1 半导体存储器的分类
6.2 读写存储器（ RAM）
6.3 现代 RAM
6.4 只读存储器（ ROM）
6.1 存储器概述
存储器是信息存放的载体，是计算机系统的重要组成部分。
存储器使计算机具有记忆功能，才能自动工作
存储器的容量越大，存放的信息就越多
存储器的工作速度相对于 CPU总是要低 1至 2
个数量级
6.1 存储器概述
存储器的工作速度又是影响计算机系统数据处理速度的主要因素
计算机系统对存储器的要求：
容量要大、存取速度要快
成本升高
采用多级存储体系结构,主存储器 (内存储器 )、辅助 (外 )
存储器以及网络存储器
6.1 存储器概述
6.1 存储器概述
越靠近 CPU的存储器速度越快 (存取时间短 )而容量也越小
CPU与主存储器之间还有一层称为高速缓冲存储器 (Cache)
Cache也分为一级和二级两层
Cache容量较小，目前一般为几百千字节 (KB)，
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
512或 1GB，工作速度比 Cache慢
6.1 存储器概述
多级存储器体系结构，较好地解决了存储容量要大
速度要快而成本又比较合理的矛盾
6.1 存储器概述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(Random Access Memory)又称为随机存取存储器
RAM主要用来存放各种现场的输入输出数据、中间计算结果、与外存交换的信息以及作为堆栈使用
只读存储器 ROM(Read Only Memory)
而 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
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
6.1 存储器概述
6.1.1 RAM的种类
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。
RAM可分为 双极型 (Bipolar)和 MOS RAM两大类。
6.1.1 RAM的种类
2,MOS RAM
用 MOS器件构成的 RAM
可分为静态（ Static)RAM(用 SRAM表示 )和动态
(Dynamic)RAM(用 DRAM表示 )两种
6.1.1 RAM的种类
(1) 静态 RAM的特点
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
⑥ 存取速度较动态 RAM快。
6.1.1 RAM的种类
(2) 动态 RAM的特点
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，故要求刷新 (再生 )。典型的是要求每隔 1ms刷新一遍。
6.1.2 ROM的种类
1,掩模 ROM
早期的 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适用于批量生产的产品中，
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(Programmable ROM)
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(Erasable PROM)
ROM能根据需要写，能把已经写上去的内容擦去，然后再写，
且能改写多次
6.1.2 ROM的种类
只读存储器电路比 RAM电路简单，集成度更高
当电源去掉以后，它的信息是不丢失的。
常用来存储管理、监控程序 (Monitor )，操作系统的基本输入输出程序 (BIOS)，汇编程序，以及各种典型的程序 (如调试、诊断程序等 )
ROM存储器特点
6.2 读写存储器（ RAM）
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。
1,六管静态存储电路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。
6.2 读写存储器（ RAM）
其中 T1,T2为控制管,T3,T4为负载管。
6.2 读写存储器（ RAM）
若 T1截止则 A=“1”(高电平 )，它使 T2开启
B=“0”(低电平 )，而 B=“0”又保证了 T1截止
T1导通，使 T2截止,B=“1”,B=“1”又保证了 T1导通
互相保证而稳定稳定原理
当 X的译码输出线为高电平时，则 T5,T6管导通
A,B端就与位线 D0
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
位线 D0 (这是存储器内部的位线 )就与输入输出电路 I/O
图 6-3(b)所示的六管基本存储电路。
6.2 读写存储器（ RAM）
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 )。若要写入
,0”，则 I/O线为,0”，而 I/O线为,1”，使 T1导通，
而 T2截止，同样写入的,0”信号也可以保持住，一直到写入新的信号为止。
6.2 读写存储器（ RAM）
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和 D0#相通，
且 T7,T8也导通，故存储电路的信号被送至
I/O与 I/O#线上。读出时可以把 I/O与 I/O#线接到一个差动放大器，由其电流方向即可判定存储单元的信息是,1”还是,0”；也可以只有一个输出端接到外部，以其有无电流通过而判定所存储的信息。这种存储电路，它的读出是非破坏性的，即信息在读出后仍保留在存储电路内。
6.2 读写存储器（ RAM）
2,单管存储电路单管存储电路如图 6-4所示。它是由一个管子 T1
和一个电容 C构成。写入时，字选择线为,1”,T1管导通，写入信号由位线 (数据线 )存入电容 C中；在读出时，选择线为,1”，存储在电容 C上的电荷，通过
T1输出到数据线上，通过读出放大器即可得到存储信息。
为了节省面积，这种单管存储电路的电容不可能做得很大，一般都比数据线上的分布电容 Cd小，因此，每次读出后，存储内容就被破坏，要保存原先的信息必须采取恢复措施。
6.2 读写存储器（ RAM）
6.2 读写存储器（ RAM）
一个基本存储电路表示一个二进制位，目前微型计算机的通常容量为 128MB或 256MB，
故需要 128M× 8或 256M× 8个基本存储电路，
因而存储器是由大量的存储电路组成的。这些存储电路必须有规则地组合起来，这就是存储体。
6.2 读写存储器（ RAM）
为了区别不同的存储单元，就给它们各起一个号 ——地址。所以，我们是以地址号来选择不同的存储单元的。于是，在电路中就要有地址寄存器和地址译码器用来选择所需要的单元。另外，选择时往往还要有驱动电路，读出的信息还要有放大等。总之，在存储器中除了存储体外，还要有相应的外围电路。一个典型的 RAM的示意图如图 6-5所示。
6.2 读写存储器（ RAM）
1,存储体在较大容量的存储器中，往往把各个字的同一位组织在一个片中。例如图 6-5中的 1024× 1位，它是
1024个字的同一位； 4096× 1位，则是 4096个字的同一位。由这样的 8个芯片则可组成 1024× 8位或
4096× 8位存储体。同一位的这些字通常排成矩阵的形式。如 32× 32=1024，或 64× 64=4096。由 X选择线 ——行线和 Y选择线 ——列线的重叠来选择所需要的存储单元。
6.3 RAM与 CPU的连接
RAM与 CPU的连接，主要有以下三个部分：
(1) 地址线的连接；
(2) 数据线的连接；
(3) 控制线的连接。
6.3 RAM与 CPU的连接
RAM与 CPU的连接
1.CPU 总线的负载能力
一个存储器系统，通常由多片存储器芯片组成,需加驱动器。
2.CPU 的时序与存储器的存取速度之间的配合问题
首先要弄清楚 CPU的操作时序
然后，选择满足 CPU操作时序的存储器芯片，其中最重要的是存储器的存取速度。
3.存储器的地址分配与片选问题
4.存储芯片的选用
CPU 存储器驱动器收发器
AB AB
DB DB
6.3 RAM与 CPU的连接
(1) CPU总线的负载能力
CPU是可以直接与存储器相连的，而在较大的系统中，需要时就要加上缓冲器，由缓冲器的输出再带负载
CPU的时序和存储器的存取速度之间的配合问题
CPU在取指和存储器读或写操作时,考虑是否需要 TW周期，以及如何实现
6.3 RAM与 CPU的连接
存储器的地址分配和选片问题
内存通常分为 RAM和 ROM两大部分，而 RAM
又分为系统区 (即机器的监控程序或操作系统占用的区域 )和用户区
控制信号的连接
CPU在与存储器交换信息时，有以下几个控制信号 (对 8086来说 ),IO/M,RD,WR以及
READY信号,以实现所需的控制作用例,用 1k*4 的片子 2114 组成 2k*8 的存储器，控制信号,访存信号 IO/M与读写信号 WR,
需 4 个芯片地址线 —— 211=2048）需 11 根 (片内 10 根，片选 1 根 ）
数据线 —— 8 根控制线 —— IO/ M 和 WR
若要将存储器地址 A11作为片选信号分析,
A15 A14 A13A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1A0
0 0 0 0 0 0 0 0 0000 0000
1 1 1111 1111
A15 A14 A13A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1A0
0 0 0 0 1 0 0 0 0000 0000
1 1 1111 1111
片内寻址
6.3 RAM与 CPU的连接若要将存储器地址布置在 2400H开始的的单元,片选信号如何接线?
分析,
A15 A14 A13A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
0 0 1 0 0 1 0 0 0000 0000
1 1 1111 1111
第一组地址,2400H~27FFH,译码器输出的第 9个信号作片选
0 0 1 0 1 0 0 0 0000 0000
1 1 1111 1111
第二组地址,2800H~2BFFH,译码器输出的第 10个信号作片选片内寻址
6.3 RAM与 CPU的连接
每一片的容量为 64Kb× 1位
用 8片 Intel 2164A就可以构成 64KB的存储器
片内要寻址 64K，则需要 16条地址线
地址线分为两部分,行地址与列地址
由行地址选通信号 RAS(Row Address Strobe)，
把先送至的 8位地址，送至行地址锁存器。由随后出现的列地址选通信号 CAS(Column
Address Strobe)把后出现的 8位地址送至列地址锁存器
Intel 2164A的结构
6.3 RAM与 CPU的连接
6.3 RAM与 CPU的连接
6.4 存储器 (ROM)
掩模只读存储器由制造厂做成，用户不能进行修改。
由二极管、双极型晶体管或 MOS电路构成，
工作原理是类似 RAM
所存储的信息不是易失的，当电源掉电后又上电时，存储信息是不变的。
6.4.1 掩模只读存储器
6.4 存储器 (ROM)
采用字译码方式，两位地址输入
输出四条选择线，每一条选中一个字，位线输出即为这个字的各位
制造时由二次光刻版的图形 (掩模 )所决定的，
所以把它叫作掩模式 ROM
1,字译码结构例,简单的 4× 4位的 MOS ROM
6.4 存储器 (ROM)
若地址信号为 00，选中第一条字线，则它的输出为高电平。
若有管子与其相连如位线 1和位线 4，则相应的 MOS管导电，
于是位线输出为,0”
6.4 存储器 (ROM)
复合译码结构
6.4 存储器 (ROM)
EPROM(Erasable Programmable ROM)
N型的基片上生产了两个高浓度的 P型区，它们通过欧姆接触，分别引出源极
(S)和漏极 (D),编程时在 D,S加 25伏高压，使硅栅带电荷
6.4 存储器 (ROM)
擦写
EPROM存储电路做成的芯片的上方有一个石英玻璃的窗口
用紫外线通过这个窗口照射时，所有电路中的浮空晶栅上的电荷会形成光电流泄漏，使电路恢复起始状态，从而把写入的信号擦去
照射时间大约为 20多分钟
数据写入后，使用黑色不干胶纸盖住,以防止遭到阳光直射通过照射方式的 EPROM实现重写，但是过程很缓慢，
所以这种 EPROM后面使用不多
6.4 存储器 (ROM)
Intel 2716是一个 16Kb(2K× 8位 )的 EPROM
编程时 Vpp接 +25伏
6.4 存储器 (ROM)
电可擦除的可编程序的 ROM
即 E2PROM(Electrically Erasable Programmable ROM)
在 E2PROM中漏极上面增加了一个隧道二极管，
它在第二栅与漏极之间的电压 UG的作用下 (在电场的作用下 )，
可以使电荷通过它流向浮空栅 (即起编程作用 )；
若 UG的极性相反也可以使电荷从浮空栅流向漏极 (起擦除作用 )。
FLASH的信息存储电路由一个晶体管构成，通过沉积在衬底上被场氧化物包围的多晶硅浮空栅来保存电荷，以此维持衬底上源、漏极之间导电沟道的存在，
从而保持其上的信息存储。若浮空栅上保存有电荷，则在源、漏极之间形成导电沟道，可以认为该单元电路保存,0”的信息；若浮空栅上没有电荷存在，
可以认为该单元电路保存,1”的信息。
新一代可编程只读存储器 FLASH存储器
6.4 存储器 (ROM)
源极与栅极之间加一个正向电压
Ugs＝ 12V(或是一个其他值 )，则浮空栅上的电荷将向源极扩散，从而导致浮空栅的部分电荷丢失在漏极与源极之间加一个正向电压 Usd，
并保证 Usg＞ Usd，来自源极的电荷向浮空栅扩散
6.4 存储器 (ROM)
FLASH与其他类型存储器的比较
FLASH只需单个器件 (即一个晶体管 )即可保存信息，因此具有很高的集成度
不需要需要动态刷新
供电撤消之后，保存在 FLASH中的信息不丢失
1
3 存储器的地址分配
6 存储器本章讲述：
6.1 半导体存储器的分类
6.2 读写存储器（ RAM）
6.3 现代 RAM
6.4 只读存储器（ ROM）
6.1 存储器概述
存储器是信息存放的载体，是计算机系统的重要组成部分。
存储器使计算机具有记忆功能，才能自动工作
存储器的容量越大，存放的信息就越多
存储器的工作速度相对于 CPU总是要低 1至 2
个数量级
6.1 存储器概述
存储器的工作速度又是影响计算机系统数据处理速度的主要因素
计算机系统对存储器的要求：
容量要大、存取速度要快
成本升高
采用多级存储体系结构,主存储器 (内存储器 )、辅助 (外 )
存储器以及网络存储器
6.1 存储器概述
6.1 存储器概述
越靠近 CPU的存储器速度越快 (存取时间短 )而容量也越小
CPU与主存储器之间还有一层称为高速缓冲存储器 (Cache)
Cache也分为一级和二级两层
Cache容量较小，目前一般为几百千字节 (KB)，
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
512或 1GB，工作速度比 Cache慢
6.1 存储器概述
多级存储器体系结构，较好地解决了存储容量要大
速度要快而成本又比较合理的矛盾
6.1 存储器概述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(Random Access Memory)又称为随机存取存储器
RAM主要用来存放各种现场的输入输出数据、中间计算结果、与外存交换的信息以及作为堆栈使用
只读存储器 ROM(Read Only Memory)
而 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
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
6.1 存储器概述
6.1.1 RAM的种类
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。
RAM可分为 双极型 (Bipolar)和 MOS RAM两大类。
6.1.1 RAM的种类
2,MOS RAM
用 MOS器件构成的 RAM
可分为静态（ Static)RAM(用 SRAM表示 )和动态
(Dynamic)RAM(用 DRAM表示 )两种
6.1.1 RAM的种类
(1) 静态 RAM的特点
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
⑥ 存取速度较动态 RAM快。
6.1.1 RAM的种类
(2) 动态 RAM的特点
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，故要求刷新 (再生 )。典型的是要求每隔 1ms刷新一遍。
6.1.2 ROM的种类
1,掩模 ROM
早期的 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适用于批量生产的产品中，
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(Programmable ROM)
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(Erasable PROM)
ROM能根据需要写，能把已经写上去的内容擦去，然后再写，
且能改写多次
6.1.2 ROM的种类
只读存储器电路比 RAM电路简单，集成度更高
当电源去掉以后，它的信息是不丢失的。
常用来存储管理、监控程序 (Monitor )，操作系统的基本输入输出程序 (BIOS)，汇编程序，以及各种典型的程序 (如调试、诊断程序等 )
ROM存储器特点
6.2 读写存储器（ RAM）
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。
1,六管静态存储电路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。
6.2 读写存储器（ RAM）
其中 T1,T2为控制管,T3,T4为负载管。
6.2 读写存储器（ RAM）
若 T1截止则 A=“1”(高电平 )，它使 T2开启
B=“0”(低电平 )，而 B=“0”又保证了 T1截止
T1导通，使 T2截止,B=“1”,B=“1”又保证了 T1导通
互相保证而稳定稳定原理
当 X的译码输出线为高电平时，则 T5,T6管导通
A,B端就与位线 D0
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
位线 D0 (这是存储器内部的位线 )就与输入输出电路 I/O
图 6-3(b)所示的六管基本存储电路。
6.2 读写存储器（ RAM）
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 )。若要写入
,0”，则 I/O线为,0”，而 I/O线为,1”，使 T1导通，
而 T2截止，同样写入的,0”信号也可以保持住，一直到写入新的信号为止。
6.2 读写存储器（ RAM）
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和 D0#相通，
且 T7,T8也导通，故存储电路的信号被送至
I/O与 I/O#线上。读出时可以把 I/O与 I/O#线接到一个差动放大器，由其电流方向即可判定存储单元的信息是,1”还是,0”；也可以只有一个输出端接到外部，以其有无电流通过而判定所存储的信息。这种存储电路，它的读出是非破坏性的，即信息在读出后仍保留在存储电路内。
6.2 读写存储器（ RAM）
2,单管存储电路单管存储电路如图 6-4所示。它是由一个管子 T1
和一个电容 C构成。写入时，字选择线为,1”,T1管导通，写入信号由位线 (数据线 )存入电容 C中；在读出时，选择线为,1”，存储在电容 C上的电荷，通过
T1输出到数据线上，通过读出放大器即可得到存储信息。
为了节省面积，这种单管存储电路的电容不可能做得很大，一般都比数据线上的分布电容 Cd小，因此，每次读出后，存储内容就被破坏，要保存原先的信息必须采取恢复措施。
6.2 读写存储器（ RAM）
6.2 读写存储器（ RAM）
一个基本存储电路表示一个二进制位，目前微型计算机的通常容量为 128MB或 256MB，
故需要 128M× 8或 256M× 8个基本存储电路，
因而存储器是由大量的存储电路组成的。这些存储电路必须有规则地组合起来，这就是存储体。
6.2 读写存储器（ RAM）
为了区别不同的存储单元，就给它们各起一个号 ——地址。所以，我们是以地址号来选择不同的存储单元的。于是，在电路中就要有地址寄存器和地址译码器用来选择所需要的单元。另外，选择时往往还要有驱动电路，读出的信息还要有放大等。总之，在存储器中除了存储体外，还要有相应的外围电路。一个典型的 RAM的示意图如图 6-5所示。
6.2 读写存储器（ RAM）
1,存储体在较大容量的存储器中，往往把各个字的同一位组织在一个片中。例如图 6-5中的 1024× 1位，它是
1024个字的同一位； 4096× 1位，则是 4096个字的同一位。由这样的 8个芯片则可组成 1024× 8位或
4096× 8位存储体。同一位的这些字通常排成矩阵的形式。如 32× 32=1024，或 64× 64=4096。由 X选择线 ——行线和 Y选择线 ——列线的重叠来选择所需要的存储单元。
6.3 RAM与 CPU的连接
RAM与 CPU的连接，主要有以下三个部分：
(1) 地址线的连接；
(2) 数据线的连接；
(3) 控制线的连接。
6.3 RAM与 CPU的连接
RAM与 CPU的连接
1.CPU 总线的负载能力
一个存储器系统，通常由多片存储器芯片组成,需加驱动器。
2.CPU 的时序与存储器的存取速度之间的配合问题
首先要弄清楚 CPU的操作时序
然后，选择满足 CPU操作时序的存储器芯片，其中最重要的是存储器的存取速度。
3.存储器的地址分配与片选问题
4.存储芯片的选用
CPU 存储器驱动器收发器
AB AB
DB DB
6.3 RAM与 CPU的连接
(1) CPU总线的负载能力
CPU是可以直接与存储器相连的，而在较大的系统中，需要时就要加上缓冲器，由缓冲器的输出再带负载
CPU的时序和存储器的存取速度之间的配合问题
CPU在取指和存储器读或写操作时,考虑是否需要 TW周期，以及如何实现
6.3 RAM与 CPU的连接
存储器的地址分配和选片问题
内存通常分为 RAM和 ROM两大部分，而 RAM
又分为系统区 (即机器的监控程序或操作系统占用的区域 )和用户区
控制信号的连接
CPU在与存储器交换信息时，有以下几个控制信号 (对 8086来说 ),IO/M,RD,WR以及
READY信号,以实现所需的控制作用例,用 1k*4 的片子 2114 组成 2k*8 的存储器，控制信号,访存信号 IO/M与读写信号 WR,
需 4 个芯片地址线 —— 211=2048）需 11 根 (片内 10 根，片选 1 根 ）
数据线 —— 8 根控制线 —— IO/ M 和 WR
若要将存储器地址 A11作为片选信号分析,
A15 A14 A13A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1A0
0 0 0 0 0 0 0 0 0000 0000
1 1 1111 1111
A15 A14 A13A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1A0
0 0 0 0 1 0 0 0 0000 0000
1 1 1111 1111
片内寻址
6.3 RAM与 CPU的连接若要将存储器地址布置在 2400H开始的的单元,片选信号如何接线?
分析,
A15 A14 A13A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
0 0 1 0 0 1 0 0 0000 0000
1 1 1111 1111
第一组地址,2400H~27FFH,译码器输出的第 9个信号作片选
0 0 1 0 1 0 0 0 0000 0000
1 1 1111 1111
第二组地址,2800H~2BFFH,译码器输出的第 10个信号作片选片内寻址
6.3 RAM与 CPU的连接
每一片的容量为 64Kb× 1位
用 8片 Intel 2164A就可以构成 64KB的存储器
片内要寻址 64K，则需要 16条地址线
地址线分为两部分,行地址与列地址
由行地址选通信号 RAS(Row Address Strobe)，
把先送至的 8位地址，送至行地址锁存器。由随后出现的列地址选通信号 CAS(Column
Address Strobe)把后出现的 8位地址送至列地址锁存器
Intel 2164A的结构
6.3 RAM与 CPU的连接
6.3 RAM与 CPU的连接
6.4 存储器 (ROM)
掩模只读存储器由制造厂做成，用户不能进行修改。
由二极管、双极型晶体管或 MOS电路构成，
工作原理是类似 RAM
所存储的信息不是易失的，当电源掉电后又上电时，存储信息是不变的。
6.4.1 掩模只读存储器
6.4 存储器 (ROM)
采用字译码方式，两位地址输入
输出四条选择线，每一条选中一个字，位线输出即为这个字的各位
制造时由二次光刻版的图形 (掩模 )所决定的，
所以把它叫作掩模式 ROM
1,字译码结构例,简单的 4× 4位的 MOS ROM
6.4 存储器 (ROM)
若地址信号为 00，选中第一条字线，则它的输出为高电平。
若有管子与其相连如位线 1和位线 4，则相应的 MOS管导电，
于是位线输出为,0”
6.4 存储器 (ROM)
复合译码结构
6.4 存储器 (ROM)
EPROM(Erasable Programmable ROM)
N型的基片上生产了两个高浓度的 P型区，它们通过欧姆接触，分别引出源极
(S)和漏极 (D),编程时在 D,S加 25伏高压，使硅栅带电荷
6.4 存储器 (ROM)
擦写
EPROM存储电路做成的芯片的上方有一个石英玻璃的窗口
用紫外线通过这个窗口照射时，所有电路中的浮空晶栅上的电荷会形成光电流泄漏，使电路恢复起始状态，从而把写入的信号擦去
照射时间大约为 20多分钟
数据写入后，使用黑色不干胶纸盖住,以防止遭到阳光直射通过照射方式的 EPROM实现重写，但是过程很缓慢，
所以这种 EPROM后面使用不多
6.4 存储器 (ROM)
Intel 2716是一个 16Kb(2K× 8位 )的 EPROM
编程时 Vpp接 +25伏
6.4 存储器 (ROM)
电可擦除的可编程序的 ROM
即 E2PROM(Electrically Erasable Programmable ROM)
在 E2PROM中漏极上面增加了一个隧道二极管，
它在第二栅与漏极之间的电压 UG的作用下 (在电场的作用下 )，
可以使电荷通过它流向浮空栅 (即起编程作用 )；
若 UG的极性相反也可以使电荷从浮空栅流向漏极 (起擦除作用 )。
FLASH的信息存储电路由一个晶体管构成，通过沉积在衬底上被场氧化物包围的多晶硅浮空栅来保存电荷，以此维持衬底上源、漏极之间导电沟道的存在，
从而保持其上的信息存储。若浮空栅上保存有电荷，则在源、漏极之间形成导电沟道，可以认为该单元电路保存,0”的信息；若浮空栅上没有电荷存在，
可以认为该单元电路保存,1”的信息。
新一代可编程只读存储器 FLASH存储器
6.4 存储器 (ROM)
源极与栅极之间加一个正向电压
Ugs＝ 12V(或是一个其他值 )，则浮空栅上的电荷将向源极扩散，从而导致浮空栅的部分电荷丢失在漏极与源极之间加一个正向电压 Usd，
并保证 Usg＞ Usd，来自源极的电荷向浮空栅扩散
6.4 存储器 (ROM)
FLASH与其他类型存储器的比较
FLASH只需单个器件 (即一个晶体管 )即可保存信息，因此具有很高的集成度
不需要需要动态刷新
供电撤消之后，保存在 FLASH中的信息不丢失
