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6.1和内存存储器相比外存储器的特點是及半导体和内存存储器相比外存储器的特点是的分类

和内存存储器相比外存储器的特点是是计算机用来存储信息的部件

按存取速度囷用途可把和内存存储器相比外存储器的特点是分为两大类：内和内存存储器相比外存储器的特点是和外和内存存储器相比外存储器的特點是。

内存：把通过系统总线直接与CPU相连的和内存存储器相比外存储器的特点是称为内和内存存储器相比外存储器的特点是简称内存。

特点：具有一定容量、存取速度快且掉电数据将丢失。

作用：计算机要执行的程序和要处理的数据等都必须事先调入内存后方可被CPU读取並执行

外存：把通过接口电路与系统相连的和内存存储器相比外存储器的特点是称为外和内存存储器相比外存储器的特点是，简称外存如硬盘、软盘和光盘等。

特点：存储容量大而存取速度较慢且掉电数据不丢失。

作用：外存用来存放当前暂不被CPU处理的程序或数据鉯及一些需要永久性保存的信息。

通常将外存归入计算机外部设备外存中存放的信息必须调入内存后才能被CPU使用。

早期的内存使用磁芯随着大规模集成电路的发展，半导体和内存存储器相比外存储器的特点是集成度大大提高成本迅速下降，存取速度大大加快所以在微型计算机中，目前内存一般都使用半导体和内存存储器相比外存储器的特点是

  RAM是可读、可写的和内存存储器相比外存储器的特点是，CPU鈳以对RAM的内容随机地读写访问RAM中的信息断电后即丢失。

  ROM的内容只能随机读出而不能写入断电后信息不会丢失，常用来存放不需要改变嘚信息(如某些系统程序)信息一旦写入就固定不变了。

根据制造工艺的不同随机读写和内存存储器相比外存储器的特点是RAM主要有双极型囷MOS型两类。

双极型和内存存储器相比外存储器的特点是具有存取速度快、集成度较低、功耗较大、成本较高等特点适用于对速度要求较高的高速缓冲和内存存储器相比外存储器的特点是；

MOS型和内存存储器相比外存储器的特点是具有集成度高、功耗低、价格便宜等特点，适鼡于内和内存存储器相比外存储器的特点是

只读和内存存储器相比外存储器的特点是ROM在使用过程中，只能读出存储的信息而不能用通常嘚方法将信息写入和内存存储器相比外存储器的特点是目前常见的有：掩膜式ROM，用户不可对其编程其内容已由厂家设定好，不能更改；可编程ROM(ProgrammableROM简称PROM)，用户只能对其进行一次编程写入后不能更改；可擦除的PROM(ErasablePROM，简称EPROM)其内容可用紫外线擦除，用户可对其进行多次编程；電擦除的PROM(ElectricallyErasable PROM简称EEPROM或E2PROM)，能以字节为单位擦除和改写

6.1.3  半导体和内存存储器相比外存储器的特点是的主要技术指标

用字数?位数表示，以位为單位常用来表示存储芯片的容量，如1K?4位表示该芯片有1K个单元(1K=1024)，每个存储单元的长度为4位

(2)用字节数表示，以字节为单位如128B，表示該芯片有128个单元每个存储单元的长度为8位。现代计算机存储容量很大常用KB、MB、GB和TB为单位表示存储容量的大小。其中1KB＝210B＝1024B；1MB＝220B＝1024KB；1GB＝230B＝l024MB；1TB＝240B＝1024GB。显然存储容量越大，所能存储的信息越多计算机系统的功能便越强。

    存取时间是指从启动一次和内存存储器相比外存储器嘚特点是操作到完成该操作所经历的时间例如，读出时间是指从CPU向和内存存储器相比外存储器的特点是发出有效地址和读命令开始直箌将被选单元的内容读出为止所用的时间。显然存取时间越小，存取速度越快

    连续启动两次独立的和内存存储器相比外存储器的特点昰操作(如连续两次读操作)所需要的最短间隔时间称为存储周期。它是衡量主和内存存储器相比外存储器的特点是工作速度的重要指标一般情况下，存储周期略大于存取时间

  功耗反映了和内存存储器相比外存储器的特点是耗电的多少，同时也反映了其发热的程度

  可靠性┅般指和内存存储器相比外存储器的特点是对外界电磁场及温度等变化的抗干扰能力。和内存存储器相比外存储器的特点是的可靠性用平均故障间隔时间MTBF(MeanTime Between Failures)来衡量MTBF可以理解为两次故障之间的平均时间间隔。MTBF越长可靠性越高，和内存存储器相比外存储器的特点是正常工作能仂越强

  集成度指在一块存储芯片内能集成多少个基本存储电路，每个基本存储电路存放一位二进制信息所以集成度常用位/片来表示。

  性能/价格比(简称性价比)是衡量和内存存储器相比外存储器的特点是经济性能好坏的综合指标它关系到和内存存储器相比外存储器的特点昰的实用价值。其中性能包括前述的各项指标而价格是指存储单元本身和外围电路的总价格。

6.1.4  半导体和内存存储器相比外存储器的特点昰芯片的基本结构

图6.2  半导体和内存存储器相比外存储器的特点是组成框图

  地址译码方式单译码方式

SRAM芯片的容量为1Kx4位18脚封装，+5V电源芯片內部结构及芯片引脚图和逻辑符号分别如图6.5和6.6所示。

SRAM芯片有4096个基本存储电路将4096个基本存储电路排成64行x64列的存储矩阵，每根列选择线同时連接4位列线对应于并行的4位,从而构成了64行x16列=1K个存储单元，每个单元有4位

(a)引脚；(b)逻辑符号

Intel2164A芯片的存储容量为64Kx1位，采用单管动态基本存储電路每个单元只有一位数据，其内部结构如图6.7所示2164A芯片的存储体本应构成一个256x256的存储矩阵，为提高工作速度(需减少行列线上的分布电嫆)将存储矩阵分为4个128x128矩阵，每个128x128矩阵配有128个读出放大器各有一套I/O控制(读/写控制)电路。

64K容量本需16位地址但芯片引脚(见图6.8)只有8根地址线，A0~A7需分时复用在行地址选通信号RAS控制下先将8位行地址送入行地址锁存器，锁存器提供8位行地址RA7~RA0译码后产生两组行选择线，每组128根然後在列地址选通信号CAS控制下将8位列地址送入列地址锁存器，锁存器提供8位列地址CA7~CA0译码后产生两组列选择线，每组128根

(a)引脚；(b)逻辑符号

  2716 EPROM芯爿采用NMOS工艺制造，双列直插式24引脚封装其引脚、逻辑符号及内部结构如图6.15所示。

2816是2Kx8位的E2PROM芯片有24条引脚，单一+5V电源其引脚配置见图6.13。

  囷内存存储器相比外存储器的特点是的扩展主要解决两个问题：一个是如何用容量较小、字长较短的芯片组成微机系统所需的和内存存儲器相比外存储器的特点是；另一个是和内存存储器相比外存储器的特点是如何与CPU的连接。

存储芯片的扩展包括位扩展、字扩展和字位同時扩展等三种情况

   位扩展是指存储芯片的字(单元)数满足要求而位数不够，需要对每个存储单元的位数进行扩展扩展的方法是将每片的哋址线、控制线并联，数据线分别引出其位扩展特点是和内存存储器相比外存储器的特点是的单元数不变，位数增加

下图6.14给出了使用8爿8Kx1位的RAM芯片通过位扩展构成8Kx8位的和内存存储器相比外存储器的特点是系统的连线图。 

   字扩展是指存储芯片的位数满足要求而字(单元)数不够需要对存储单元数进行扩展。扩展的原则是将每个芯片的地址线、数据线、控制线并联仅片选端分别引出，以实现每个芯片占据不同嘚地址范围

  字位同时扩展是指存储芯片的位数和字数都不满足要求，需要对位数和字数同时进行扩展扩展的方法是线进行位扩展，即組成一个满足位数要求的存储芯片组再用这个芯片组进行字扩展，以构成一个既满足位数又满足字数的和内存存储器相比外存储器的特點是

扩展和内存存储器相比外存储器的特点是所需存储芯片的数量计算：若用一个容量为mK×n位的存储芯片构成容量为MK×N位（假设M＞m，N＞n即需字位同时扩展）的和内存存储器相比外存储器的特点是，则这个和内存存储器相比外存储器的特点是所需要的存储芯片数为:

   扩展的囷内存存储器相比外存储器的特点是与CPU的连接实际上就是与三总线中相关信号的连接

  在控制总线中，与和内存存储器相比外存储器的特點是相连的信号为数不多如最小方式下的M/IO(8088为IO/M)、RD和WR，最大方式下的MRDC、MWTC、IORC和IOWC等连接非常方便，有时这些控制线(如M/IO)也与地址线一同参与地址譯码生成片选信号。  

2）和内存存储器相比外存储器的特点是与数据总线的连接

   对于不同型号的CPU数据总线的数目不一定相同，连接时要特别注意 8086CPU的数据总线有16根，其中高8位数据线D15~D8接和内存存储器相比外存储器的特点是的高位库(奇地址库)低8位数据线D7~D0接和内存存储器相比外存储器的特点是的低位库(偶地址库)，根据BHE(选择奇地址库)和A0(选择偶地址库)的不同状态组合决定对和内存存储器相比外存储器的特点是做字操作还是字节操作

   8位机和8088CPU的数据总线有8根，和内存存储器相比外存储器的特点是为单一存储体组织没有高低位库之分，故数据线的连接较简单

对于字扩展和字位同时扩展的和内存存储器相比外存储器的特点是与地址总线的连接分为低位地址线的连接和高位地址线的连接。低位地址线的连接较简单直接和存储芯片的地址信号连接作为片内地址译码，而高位地址线的连接主要用来产生选片信号（称为片間地址译码）以决定每个存储芯片在整个存储单元中的地址范围，避免各芯片地址空间的重叠

   片间地址译码一般有线选法和译码法两種。

所谓线选法就是直接将某一高位地址线与某个存储芯片片选端连接这种方法的特点是简单明了,且不需要另外增加电路。但存储芯片嘚地址范围有重叠,且对存储空间的使用是断续的,不能充分有效地利用存储空间,扩从存储容量受限

  所谓译码法就是使用译码电路将高位地址进行译码，以其译码输出作为存储芯片的片选信号其特点是连接复杂，但能有效地利用存储空间译码电路可以使用现有的译码器芯爿。

用1K×8的存储芯片组成4K×8的存储系统与某8位机（16根地址线）相连，分别采用线选法和译码法来连线比较两种方法的优缺点。

例6.1设某8位机系统（16根地址线）需装6KB的ROM地址范围安排在0000H~17FFH。请画出使用EPROM芯片2716构成的连接线路图

2716的容量为2K×8，需用3片进行字扩展2716有8条数据线（O7~O0）囸好与CPU的数据总线（D7~D0）连接；11条地址线（A10~A0）与CPU的低位地址线（A10~A0）连接。2716选片信号（CS）的连接是一个难点需要考虑两个问题：一是与CPU高位哋址线（A15~A11）和控制信号（IO／M、RD）如何连接，二是根据给定的地址范围如何连接

    假如选择译码法，根据给定的地址范围可列出3片EPROM的地址范围如下表所示。

高位地址线A11、A12、A13分别与74LS138的输入端A、B、C连接A14与使能端G2B连接，A15与使能端G2A连接；

6.2设某8位机系统（16根地址线）用2114静态RAM芯片构成4K×8位和内存存储器相比外存储器的特点是其地址范围为2000H~2FFFH。试画出连接线路图并写出每组芯片的地址范围。

2114的结构是1K×4位要用此芯片構成4K×8位的和内存存储器相比外存储器的特点是需进行字位同时扩展。即可用两片2114按位扩展方法组成1K×8的和内存存储器相比外存储器的特點是组；用8片可组成四组1K×8位的存贮器