电子技术基础第8章-存储器mm课件.ppt
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1、8.1 存储器基本知识存储器基本知识8.3 可编程逻辑器件可编程逻辑器件第第8章章 存储器存储器 8.2 随机存取存储器(随机存取存储器(RAM)存储器是用来存放程序和数据的,也是构成计算机系统中记存储器是用来存放程序和数据的,也是构成计算机系统中记忆设备的电子电路。今后必有更多更新的存储器技术不断涌现。忆设备的电子电路。今后必有更多更新的存储器技术不断涌现。尽快掌握存储器技术,是现代工程技术人员的必需。要求:尽快掌握存储器技术,是现代工程技术人员的必需。要求:各类存储器的特点和应用场合,其各类存储器的特点和应用场合,其技术指标对存储器性能的影响技术指标对存储器性能的影响半导体存储器的逻辑功能
2、及使用方法半导体存储器的逻辑功能及使用方法可编程逻辑器件的逻辑功能及用途可编程逻辑器件的逻辑功能及用途半导体存储器的结构原理,可编程半导体存储器的结构原理,可编程逻辑器件的类型、原理及编程方式逻辑器件的类型、原理及编程方式存储器是计算机硬件系统的重要组成部分,计算机中的数据、程序、指令以及运算的中间数据和最后结果都要存放在存储器中。有了存储器,计算机才具有记忆功能,才能把程序及数据的代码保存起来,才能使计算机的数字系统脱离人的干预,而自动完成信息处理的功能。计算机对存储器的要求是容量大、速度快、成本低。因此,存储器系统的三项主要性能指标是容量、速度和成本。存储容量越大,系统能存储容量是存储器系
3、统够保存的信息量就越多,计算机系统的功能就越强;存储器的存取速度直接决定了整个微机系统的运行速度;存储器成本也是存储器系统的重要性能指标。实用中,一个存储器同时要求兼顾这三方面很困难。目前在计算机系统中,通常采用主存储器、高速缓冲存储器、外存储器三者构成的统一多级存储系统。高速缓冲存储器设置在CPU和主存储器之间,完成高速与CPU交换信息,尽量避免CPU不必要地多次直接访问慢速的主存储器,从而提高计算机系统的运行效率。硬盘光盘U盘存储器按构成的器件和存储介质主要可存储器按构成的器件和存储介质主要可分为:磁芯存储器、半导体存储器、光分为:磁芯存储器、半导体存储器、光电存储器、磁膜、磁泡和其它磁表
4、面存电存储器、磁膜、磁泡和其它磁表面存储器以及光盘存储器等。按存取方式分储器以及光盘存储器等。按存取方式分类又可分为类又可分为随机存取存储器随机存取存储器、只读存储只读存储器器两种形式。两种形式。ROM中的程序和数据是事先存入的,计算机与使用者只能读取和保存ROM中的程序,不能变更或存入资料。ROM被储存在一个非挥发性芯片上,即使关机之后储存的内容仍然被保存,即事先存入的信息不会因为掉电而丢失。因此,ROM常用来存放计算机系统程序、监控程序、基本输入、输出程序等特定功能的程序。RAM的存储单元根据具体需要可以读出,也可以写入或改写。RAM主要用来存放各种现场的输入输出数据、中间计算结果以及与外
5、部存储器交换的信息。RAM在发生掉电时,没有及时保存的数据就会丢失。RAM帮助中央处理器CPU工作,从键盘或鼠标之类的来源读取指令,帮助CPU把资料写到一样可读可写的辅助内存中,以便日后仍可取用。RAM还能主动把资料送到输出装置。硬盘存储容量大、存取速度快,硬盘中的每个盘片可划分成若干个磁道和扇区,并分别用盘符C、D、E等表示。光盘结构原理简单、存储信息容量大,十分方便于大量生产,且价格低廉。利用激光头发射的激光束可读取光盘上的信息。U盘轻便小巧,便于携带,不需要驱动器。使用U盘只需用一个USB接口,就可以十分方便地做到文件共享与交流,具有很好地发展前景。存储器中可容纳的二进制信息量称为计算机
6、的存储容量。二进制数的最基本单位是“”,8位二进制数称为一个“”,存储容量的大小通常都是用字节来表示的。1KB=1024字节字节 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB232=4294967296B字节 =4194304KB =4096MB =4GB计算机地址总线为32根,则其最大寻址空间为:计算机的容量越大,信息量也越大,存取速度也就越快。计算机内存的最大容量由系统地址总线决定,半导体存储器属于大规模集成电路,集成度高,体积小,因此散热不容易。在保证速度的前提下,应尽量减小功耗。可靠性是指存储器对电磁场、温度变化等因素造成干扰的抵抗能力,通常也称为电磁兼容性。存储器
7、由若干存储器芯片组成。存储器芯片的集成度越高,构成相同容量的存储器芯片数就越少。半导体存储器的集成度是指在一块数平方毫米芯片上所制作的基本存储单元数,常以“位片”表示,也可以用“字节片”表示。思考与问题132目前使用的半导体存储器,主要类型是什么?按其存储信息的功能又可分为哪两大类。存储器内存的最大容量是由什么来决定的?多级结构的存储器是由哪三级存储器组成的?每一级存储器使用什么类型的存储介质?4何谓计算机的存储容量?存储容量的大小通常用什么来表示?2022-7-28Sikaoyuwenti随机存取存储器RAM是与CPU直接交换数据的主存,也称为内存。RAM通常作为操作系统或其他正在运行中的程
8、序的临时数据存储媒介。RAM可以随时读写,而且速度很快。在系统工作时,可以随机对各个存储单元进行“读”操作和“写”操作。由于RAM的存储单元是触发器构成的,所以掉电时RAM中存放的数据将全部丢失。存储矩阵的容量由地址码的位数N和字长的位数M决定。当一个存储矩阵的地址数为N,每个字长所包含的位数是M时,存储矩阵的容量=NM。地址译码器的作用就是用来接受CPU送来的地址信号,并对地址信号进行译码,选择与地址码相对应的存储单元,以便对该单元进行读写操作。访问RAM时,对被选中的寄存器,究竟是读还是写,通过读/写控制电路进行控制。RAM的读/写控制线通常高电平时为读;低电平时为写。由于受RAM集成度的
9、控制,一台计算机的存储器系统往往是由许多片RAM组合而成。CPU访问存储器时一次只能访问一片,其他片RAM不能同时访问CPU,片选用来实现这种控制作用。数据输入/输出共用相同的I/O引脚。读操作时I/O端子作输出端使用;写操作时I/O端子作输入端使用。RAM通过I/O端子与计算机的CPU交换数据。I/O端子数与地址中所对应的寄存器位数相同。VT1QQVDD位线位线位线位线行选择线行选择线VT2VT3VT4VT6VT5当行选择线为高电平时,当行选择线为低电平时,动态RAM存储单元DRAM特点:存储的信息不能长时间保留,需要不断地刷新。字选线字选线数据线数据线当存储单元未被选中时:当存储单元被选中
10、时:读读/写操作写操作6116管脚排列图集成RAM6116功能表CSWROEA0A10D0D7工作方式工作方式1高阻态高阻态低功耗维持低功耗维持010稳定稳定输出输出读读00稳定稳定输入输入写写表中所示是集成RAM芯片6116的工作方式与控制信号之间的关系,读出和写入线是分开的,而且写入优先。RAM的容量由地址码的位数n和字的位数m共同决定。因此常用的容量扩展法有、和三种形式。将几个RAM的地址码、读写控制端都对应地并联在一起,各位芯片的I/O端串联构成输出,位数即得到扩展。地址码A0A9I/O 16 片片1片片16片片2I/O 2I/O 1A0A9A10片片1片片2I/O 14CSCS利用两
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