第十讲 存储器接口设计.ppt

第十讲 存储器接口设计 教学内容 存储器的类型和各自特点； 存储器接口设计； 教学目的 了解存储器的分类和各自特点； 掌握存储器的接口设计方法 静态RAM的数据线、地址线如何与CPU系统连接； 静态RAM的控制线(OE/CS/CE/WE等)如何与CPU系统连接； 进一步理解一些常用IC的功能（244/245、273/373、138、各种与门、或门、非门、与非门、或非门）； 培养看懂电路框图、原理图的能力； 能够配合硬件电路编写相应的软件代码。 10.1 存储器基本概念 作用：存放程序代码和各种数据；CPU通过Cache读取内存中的程序、数据，进行处理、运算、控制； 分类： Cache/内存/外存（读写速度从高到低，容量从小到大）； 存储介质：半导体/磁/光； RAM(Random Access Memory)和ROM(Read Only Memory) RAM：可读可写，断电后信息丢失；存放程序运行中的临时数据。PC系统中的内存、COMS属于RAM； ROM：可读，不能按照普通方法写；断电后信息不丢失；存放程序代码、掉电后需要保存的数据等。BIOS芯片。 RAM可进一步分为静态（SRAM）和动态（DRAM）； ROM有ROM/PROM/EPROM/EEPROM； 目前还有能按常规方法(无需紫外线擦、高压写)可读、可写的Flash； 10.1 存储器基本概念 分类： RAM可进一步分为静态RAM和动态RAM； SRAM——Static RAM 静态RAM依靠双稳态触发器存储信息，即一个双稳态电路单元存放一位二进制信息，一种稳态为0，另一种稳态为1。只要电源正常就能长期保存信息，不需动态刷新，所以称为静态存储器。本课中所用的6116/6264等即属于静态RAM。静态RAM的速度快，功耗较大，集成度较低，常用于小容量的存储器中。 DRAM——Dynamic RAM 动态RAM依靠电容暂存电荷来存储信息，电容充电至高电平为1，放电至低电平为0。由于暂存电荷会逐渐泄漏，需要定期补充电荷来维持为1的存储内容，这种方法称为动态刷新。动态RAM 即使在不断电的时候，也必须定时刷新，但这种刷新是自动进行的并不需要使用人员干预。动态RAM功耗较小，集成度较高，但速度稍慢一些。常用来构成容量较大的存储器。 DRAM还可分为DRAM/EDO-RAM/SDRAM/DDR-SDRAM 10.1 存储器基本概念 分类： DRAM还可分为DRAM/EDO-RAM /SDRAM/DDR-SDRAM ； DRAM——Dynamic RAM DRAM没有系统时钟，存取速度慢，其接口多为72线的SIMM类型。已淘汰； EDO-RAM——Extended Data Out RAM EDO RAM同DRAM相似，它取消了扩展数据输出内存与传输内存两个存储周期之间的时间间隔，故而速度比普通DRAM快15-30%。早期的Pentium/K6中使用，已淘汰。 SDRAM——Synchronized Dynamic RAM 利用一个单一的系统时钟同步所有的地址数据和控制信号。使用SDRAM不但能提高系统表现，还能简化设计、提供高速的数据传输。访问速度最大可达到133MHz。810/815(E/P)/KT133(A)等芯片组搭配的内存都为SDRAM。 10.1 存储器基本概念 分类： DRAM还可分为DRAM/EDO-RAM /SDRAM/DDR-SDRAM ； DDR-SDRAM——Double Data Rate SDRAM 现代PC中的CPU处理速度越来越快，对内存的要求也更高。若内存的访问速度不能提高，CPU速度再快，整个系统的性能也会受到影响。 DDR，是“双倍速率SDRAM”的意思，它在时钟的上、下沿都能进行数据传输，其性能为SDRAM的两倍，制造成本只比SDRAM略高一些（约为10%左右）。 目前主流PC的内存都是DDR型的。(DDR-667、DDR-800) 10.1 存储器基本概念 分类： ROM有ROM/PROM/EPROM/EEPROM； Flash； ROM中的信息只能被读出，而不能被操作者修改或删除，故一般用于存放固定的程序，如监控程序、汇编程序等，以及存放各种表格，通常为OTP(One Time Programmable)型，即只能一次性编程，不能重复使用； 若要重复使用，需用PROM：EPROM/EEPROM 在系统： 可以在用户程序运行过程中，由用户程序进行擦除、写入操作。 10.1 存储器基本概念 分类： ROM有ROM/PROM/EPROM/EEPROM； Flash； EPROM（Erasable Programmable ROM）可擦除可编程ROM 擦除内部信息需要用紫外灯照射；写时需要专门编程器