微机原理-第5版(周荷琴)-第五章.pptx

《微型计算机原理与接口技术》 第5版 第5章 存储器 § 5.1 存储器分类 § 5.2 随机存取存储器RAM § 5.3 只读存储器ROM § 5.4 存储器与CPU的连接 § 5.5 高速缓冲存储器* *供选用 本章主要内容： 第5章 存储器§5.1 存储器分类 按地位 和 作用分 存储器的分类 其它分类方法： 按存储介质分类 半导体存储器、磁表面存储器、光表面存储器等 按存储信息的可保存性分类 易失性存储器（Volatile Memory） 非易失性存储器 (Non Volatile Memory) 按在计算机中的作用分类 主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器 §5.1 存储器分类 5.1.1 内部存储器 5.1.2 外部存储器 5.1.3 存储器的性能指标 5.1.1 内部存储器 位于主机内部，简称内存或主存，存放系统软件和正执行的程序和使用的数据，CPU可直接访问内存。 为与CPU速度匹配，内存采用速度较快的半导体存储器。 按照数据保存方法和读写过程，半导体存储器可分成RAM和ROM两大类。 1. RAM 随机存取存储器 Random Access Memory 可随机写入和读出，访问速度快，但断电后内容会全部丢失，即具有易失性。 1）SRAM（Static RAM，静态RAM） 用两个双极型晶体管或基于6个MOS场效应管的双稳态电路构成基本存储单元，电路结构复杂，集成度较低，功耗也大，但存取速度很快，访问时间可小于10ns。 不适合做容量很大的内存，主要用作高速缓存（Cache），并用于网络服务器、路由器和交换机等高速网络设施上。 2）DRAM（Dynamic RAM，动态RAM） 用MOS开关管控制电容的充放电来存储信息，电路简单，但存取速度慢，电容上存储的信息会丢失，需要刷新。 容量大，价格便宜，PC机上的内存都采用DRAM，而且做成内存条，便于扩充内存容量。 此外，还被用在其它需要大量存储的场合，如激光打印机、高清晰数字电视等。 3）PSRAM（Pseudo SRAM，伪SRAM） 手持式电子设备的电路板面积很小，并用电池供电，希望存储器芯片兼有SRAM和DRAM的特点，电路简洁又省电。 采用简化接口电路的DRAM，改用自刷新（Self-refresh）方案，电路与SRAM兼容，形成了一种伪SRAM，也称PSDRAM。例如Micron公司的MT45W8MW16BGX芯片。 随着手机、掌上电脑、数码相机、数字DV等的广泛使用，PSRAM正在成为一个新兴产业。 2. ROM 只读存储器 Read-Only Memory 存放在ROM中的内容不会因断电而丢失，它属于非易失性存储器（Nonvolatile Memory）。 计算机只能对ROM读出不能进行写入，改写要用专门的编程器（Programmer）。 ROM被广泛用于微机化仪器设计，存放断电后不应丢失的监控程序和仪器配置参数。 1）掩膜ROM Masked ROM 为降低成本，在制造时就采用在半导体芯片上掩膜的技术，把程序和数据直接制作进去，形成掩膜ROM产品，适合大批量生产。 缺点是制作过程应十分可靠，若发现错误必须重新制作，会造成很大浪费。 2）PROM，可编程ROM Programmable ROM 由一个存放二进制数的阵列构成，节点为含熔断丝的三极管或开关二极管，用熔断丝或开关的通断表示0和1。使用时根据存储内容将熔断丝烧断或把二极管击穿，制成ROM。 不能二次编程，成本高。也称为一次性编程ROM（One Time Programmable ROM，OTPROM），用于大批量生产。 3）EPROM，可擦除可编程ROM Erasable Programmable ROM 它广泛用于微机化仪器设计，可用编程器写入调试好的程序和数据，并能长期保存。 采用紫外光照射便能擦除芯片的内容，然后重新编程，一个芯片能反复编程很多次。 4）EEPROM，电可擦除可编程ROM Electricity Erasable PROM 也写成E2PROM。可直接用TTL电平信号控制其写入和擦除，不需编程器和擦除器，数据能长期保存。 用来存放仪器或接口卡的硬件设置数据或构成防止软件非法拷贝的“硬件锁”。 5）Flash Memory 闪速存储器 闪存的特点： 具有非易失性，能不加电而长期保存信息，抗干扰能力强； 能在线进行快速电擦除，类似于EEPROM；编程速度可达10ns/byte，比EPROM和EEP ROM快