微機原理及應(yīng)用第3章

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1、第3章存儲器技術(shù)存儲器就是用來存儲程序和數(shù)據(jù)的，程序和數(shù)據(jù)都是信息的表現(xiàn)形式。按照存取速度和用途可把存儲器分為兩大類：內(nèi)存儲器（簡稱內(nèi)存，又稱主存儲器）和外存儲器。存儲器的容量越大，記憶的信息也就越多，計算機的功能也就越強。3.1存儲器技術(shù)簡介注意：外存與內(nèi)存之間經(jīng)過DMA控制進行數(shù)據(jù)的成批交換。存儲器的簡單工作原理存儲系統(tǒng)的分類注：CPU不能直接用指令對外存儲器進行讀寫。要使用外存中的信息，必須先將它調(diào)入內(nèi)存儲器。價格、容量、速度三者間不可調(diào)和的矛盾信息存儲上的局部性存儲器分級體系的產(chǎn)生3.1.1存儲器分類RAM的種類：在RAM中，按工藝可分為雙

2、極性RAM和金屬氧化物（MOS）RAM兩大類。用MOS器件構(gòu)成的RAM，可分為靜態(tài)讀寫存儲器（SRAM）和動態(tài)讀寫存儲器（DRAM）兩種。1.隨機讀寫存儲器各類型隨機存儲器的特點和用途1）雙極性RAM：主要特點是存取速度快；主要用于要求存取速度高的微型計算機中。2）金屬氧化物（MOS）RAM：集成度高，價格便宜，隨著技術(shù)發(fā)展速度也不慢；廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生產(chǎn)的各種計算機中。SRAM：狀態(tài)穩(wěn)定，只要不掉電，信息不會丟失。優(yōu)點是不需刷新，缺點是集成度低。適于不需要大存儲容量的微型計算機，如單片機中。（6264）DRAM：存儲單元以電容為基礎(chǔ)，電路簡單，集成

3、度高。但電容中的電荷由于漏電會逐漸丟失，所以需定時刷新。適用于大存儲容量的計算機中。（內(nèi)存條）ROM的種類：1）掩膜工藝ROM；2）可一次編程ROM（PROM）；3）可擦除PROM；可擦除PROM常見的有三種：EPROM、EEPROM、FLASHROM。2.只讀存儲器Ｗ０Ｗ１b0b1b2各種只讀存儲器的特點和用途EPROM：可反復(fù)擦除和寫入，在其正面的陶瓷封裝上有一個玻璃窗口，可以看到內(nèi)部的集成電路，用紫外線孔照射就可以擦除其內(nèi)的數(shù)據(jù)，需要專門的擦除器和編程器。EEPROM：以電信號來修改內(nèi)容，只需用廠商提供的專用刷新程序就可以輕而易舉地改寫內(nèi)容，

4、不需要專用改寫設(shè)備。（雙電壓）FLASHROM：只需要專用程序就可改寫（單電壓）半導(dǎo)體存儲器的分類靜態(tài)RAM（SRAM）動態(tài)RAM（DRAM）半導(dǎo)體存儲器只讀存儲器ROM隨機讀寫存儲器RAM掩膜ROM可編程ROM（PROM）可擦除PROM雙極性RAM金屬氧化物（MOS）RAMEPROMEEPROMFLASHROM3.1.2存儲器的主要性能指標1.存儲容量2.存取時間3.可靠性4.功耗5.價格3.2存儲器的連接1）CPU總線的帶負載承受能力2）CPU的時序與存儲器的存取速度之間的配合3）存儲器的組織、地址分配與片選問題1.CPU與存儲器的連接時應(yīng)注意

5、的問題2.存儲器的連接系統(tǒng)總線（主要是低位地址信號線）存儲器的連接方式有：全地址譯碼方式和部分地址譯碼方式。1）全地址譯碼方式就是利用地址總線的所有地址信號引腳來惟一地決定存儲器芯片的1個單元，也即使存儲器芯片的每1個存儲單元惟一地占據(jù)內(nèi)存空間的一個地址。2）部分地址譯碼方式就是把CPU系統(tǒng)總線中的部分地址信號線與存儲器芯片相連接，參與存儲器地址的譯碼。1）全地址譯碼方式6264與8088CPU在最大工作模式下采用的就是全地址譯碼方式連接；6264芯片有13條地址信號線（決定了能尋址8K個存儲單元），還有8條雙向數(shù)據(jù)總線（決定該芯片的基本存儲單元為

6、一個字節(jié)）；由CS1、CS2、OE、WE四個信號相互配合來完成對的讀寫；6264芯片惟一地占據(jù)內(nèi)存空間0F0000H到0F1FFFH這8KB空間；（A0~A12決定某個存儲單元的低位地址，A13~A19決定高位地址）2）部分地址譯碼方式8KB芯片6264所占的內(nèi)存地址空間范圍被分成了0DA000H~0DBFFFH、0DE000H~0DFFFFH、0FA000~0FBFFFH、0FE000H~0FFFFFH；（地址空間重疊：原因是A14、A17沒參與譯碼）重疊區(qū)域決不可再分配給其他芯片，只能空著，否則回造成總線競爭而使計算機系統(tǒng)無法正常工作。（部分譯

7、碼方式是以犧牲內(nèi)存空間為代價換得譯碼上的簡單）用一條高位地址線接選片信號端的方法叫線性選擇（現(xiàn)在已經(jīng)很少用到）這種方法直接用CPU地址總線中某一高位線作為存儲器芯片的片選信號，簡稱為線選法。線性選擇法的優(yōu)點是連接簡單，片選信號的產(chǎn)生，不需復(fù)雜的邏輯電路。例：某一計算機，共有16條地址線，現(xiàn)接入1KB的RAM和1KB的ROM，由此可以確定，當(dāng)?shù)刂贩秶笕鐖D所示，會產(chǎn)生什么問題？A10A11ROM：0000H~03FFHRAM：0400H~07FFH0000H~03FFH0800H~0BFFH3）譯碼電路實現(xiàn)地址譯碼需要譯碼電路（如74LS138、7

8、4LS148等）；用74LS138譯碼器和與非門配合、且A13~A19全為高電平時，才使存儲器芯片選擇信號有效，允許808