0551存储器扩展IO扩展[第五章].ppt
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5.1 半导体存储器的扩展
5.2 MCS-51并行I/O接口的扩展
5.3 LED显示器的设计
5.4 按键和键盘的设计
5.5存储器扩展、动态显示和键盘的实验; 5.1.1 半导体存储器基础
内存:磁芯存储器 半导体存储器
外存:
磁表面存储器 光盘存储器
磁鼓、磁带和磁盘
1.半导体存储器的分类和作用
按工艺: 双极型 MOS型(场效应管)
按功能:
RAM (SRAM、 DRAM 、SDRAM)
ROM (掩膜、 PROM、 EPROM、 FLASH)
近年来:易失性存储器 非易失性存储器;
(1)RAM 数据随时读写,读则取之不尽、写则盖旧换新。
按存取方式分:静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)。
;
(2)ROM存储器 信息掉电不丢失。按编程方式分为三类:
掩模ROM: 工厂批量写入
PROM : 用户写入,但只有一次。
EPROM: 可被反复擦写的PROM ,按擦除方法又分为:
a、紫外光擦洗 UVEPROM;
b、电擦洗 EEPROM、(在线改写,字节擦或块擦);
闪速存储器:存储容量大、擦除和编程速度快。;(3)新型存储器:
OTP ROM:是一种新型PROM,已经过测试性编程。
FRAM:非易失性铁电存储器,属未来型。具有DRAM的高集成度和低成本的优点,又有SRAM 的存取速度以及EPROM的非易失性。但其存取周期是有限的,向无限次发展。
nvSRAM:新型非易失性静态读写存储器,由美国96年推出,可靠性高,号称“LOW COST”
新型动态存储器:专门用于大容量的系统机和工作站。;(1)存储容量
存储器能够存储的信息总量.
存储容量=字数╳字长
1K=210=1024
1M=220=1024K
1G=230=1024M
1T=240=1024G
;(2)最大存取时间
存储器从接收到存储单元的地址开始,到读出或写入数据为止所需要的时间称为存取周期,该时间的上限值称为最大存取时间
(3)存储器功耗
存储器功耗是指它在正常工作时所消耗的电功率.该功率由“维持功耗”和“操作功耗”组成
(4)可靠性和工作寿命
抗干扰能力强、寿命也较长
(5)集成度
指在一块数平方毫米芯片上能够集成的晶体管数目,有时也以每块芯片上集成的基本存储电路个数来表征,故常以位/片表示;3. 半导体存储器的基本结构;(2)双译码编址存储器;
;5.1.2 只读存储器ROM;1.ROM的工作原理;读原理:由地址线先选中相应的字线(为高电平),掩模ROM存储“0”或“1”是由存储单元中各位是否有MOS管决定(有为0,无为1)。
其信息在制造芯片时写入。
;(2 )PROM存储器原理
;(3 )EPROM的工作原理; 1987年首次出现 ,是UVEPROM和EEPROM结合的产物
存储容量不断发展,制造工艺不断提高。
按接口种类划分:
标准的并行接口闪存:
按三总线连接
NAND(与非)型闪存:
引脚分时复用
串行接口的闪存:
通过一个串行数据输入和一个串行数据输出来和CPU接口;2. 典型ROM芯片介绍;(2) 2764 的引脚功能;(3)2764的工作方式;(2)EEPROM;;(3)闪速存储器;串行Flash芯片: ;随机读写;(1)静态RAM的工作原理;;2. 典型RAM芯片介绍;内部结构;引脚的功能;;6264的工作方式;(1)确定类型、容量;需要RAM:8K×8
若用2128(2K×8)需4片
若用2116(16K×1)需8片
扩展的容量为:16K×8
;片内ROM ( 8031无片内ROM ) MOVC
片外ROM MOVC
片内RAM MOV
片外RAM MOVX; 三总线原则
(1)地址总线的连接
地址总线选择某一存储器芯片及芯片内的某一存储单元
P0:低8位地址线
由于P0口具有双重复用的功能,还用来传送数据
需外加一个8位地址锁存器
目前常用的锁存器是74LS 373和Intel 8282
;地址锁存器 74LS 373和Intel 8282的逻辑图 ;D为输入
Q为输出;P2:高8位地址总线。
在实际应用中根据扩展存储器的容量需要确定所用的根数。
如:扩展4KB的存储器
则只需用P2口中的低4位口线
;(2)数据总线的连接
数据总线实现CPU与存储器的双向数据传送
将P0口与存储器的8根数据线依次相连即可
(3)控制总线的连接
向存储器发出存储器选择及读/写等控制信号
根据选择的存储器类型使用不同的控制信号
;存储器与CPU的连接 ;2KB →8KB;①线选法 ;②?译码法;三八译码器(74LS138);双二四译码器(74
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