《存儲器原理與接口1微機原理與接口技術(shù) 彭虎》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《存儲器原理與接口1微機原理與接口技術(shù) 彭虎(53頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第 五 章 存 儲 器 原 理 與 接 口 二 、 半 導 體 存 儲 器 的 分 類1、 隨 機 存 取 存 儲 器 RAM2、 只 讀 存 儲 器 ROM 二 、 半 導 體 存 儲 器 的 分 類1、 隨 機 存 取 存 儲 器 RAM a. 靜 態(tài) RAM ( ECL, TTL, MOS) b. 動 態(tài) RAM 2、 只 讀 存 儲 器 ROM DS Vcc 位線輸出 位 線浮 柵 管 行 線絕 緣 層浮 動 柵 雪 崩 注 入 式MOS管 n編 程n使 柵 極 帶 電n擦 除nEPROM芯 片 上 方 有 一 個 石 英 玻 璃 窗 口n當 一 定 光 強 的 紫 外 線 透 過 窗
2、 口 照 射 時 , 所有 存 儲 電 路 中 浮 柵 上 的 電 荷 會 形 成 光 電 流 泄放 掉 , 使 浮 柵 恢 復 初 態(tài) 。 n一 般 照 射 20 30分 鐘 后 , 讀 出 各 單 元 的 內(nèi)容 均 為 FFH, 說 明 EPROM中 內(nèi) 容 已 被 擦 除 。 浮 柵 隧 道 氧 化 層 MOS管 Flotox(Floating gate Tunnel Oxide): 浮 柵 與 漏 區(qū) 間 的 氧 化 物 層 極 薄 ( 20納米 以 下 ) , 稱 為 隧 道 區(qū) 。 當 隧 道 區(qū) 電 場 大 于 107V/cm時隧 道 區(qū) 雙 向 導 通 。 當 隧 道 區(qū) 的
3、等 效 電 容極 小 時 , 加 在 控 制 柵 和漏 極 間 的 電 壓 大 部 分 降在 隧 道 區(qū) , 有 利 于 隧 道區(qū) 導 通 。 擦 除 和 寫 入 均 利用 隧 道 效 應(yīng) 10ms 分 類掩 模 ROM可 編 程 ROM( PROM)可 擦 除 可 編 程 ROM( EPROM)隨 機 存 儲 器RAM 靜 態(tài) 存 儲 器 SRAM動 態(tài) 存 儲 器 DRAM按功能 (Read- Only Memory)(Random Access Memory) (Programmable ROM)(Erasable PROM) UVEPROMEEPROM只 讀 存 儲 器ROM Flas
4、h Memory(Ultra-Violet)(Electrically)電 可 擦 除 紫 外 線 擦 除(Static RAM) 快 閃 存 儲 器(Dynamic RAM)只 能 讀 出 不 能寫 入 ,斷 電 不 失 還 可 以 按 制 造 工 藝分 為 雙 極 型 和 MOS型 兩 種 。 主 要 指 標 : 存 儲 容 量 、 存 取 速 度 。 存 儲 容 量 :用 字 數(shù) 位 數(shù) 表 示 , 也 可 只 用 位 數(shù) 表 示 。 如 , 某動 態(tài) 存 儲 器 的 容 量 為 109位 /片 。 ( 主 存 ) 存 儲 器 可 以 容 納 的 二 進 制 信 息 量 稱 為存 儲 容
5、 量 ( 尋 址 空 間 , 由 CPU的 地 址 線 決定 )實 際 存 儲 容 量 : 在 計 算 機 系 統(tǒng) 中 具 體配 置 了 多 少 內(nèi) 存 。 是 指 從 啟 動 一 次 存 儲 器 操 作到 完 成 該 操 作 所 經(jīng) 歷 的 時 間 又 稱 為 ( 3) 、 結(jié) 構(gòu) 地 址 譯 碼 輸 入 輸 出 控 制 存 儲 體 地址線 控 制 線 數(shù) 據(jù) 線存 儲 體譯碼器 輸入輸出控制單 譯 碼 結(jié) 構(gòu) 譯 碼 器 譯 碼 器矩 陣 譯 碼 電 路 行 線列 線地址線 地 址 線 一 、 8086CPU的 管 腳 及 功 能 8086是 16位 CPU。 它 采 用 高 性 能 的
6、N溝 道 , 耗 盡 型 負 載 的 硅 柵 工 藝 (HMOS)制造 。 由 于 受 當 時 制 造 工 藝 的 限 制 , 部 分 管腳 采 用 了 分 時 復 用 的 方 式 , 構(gòu) 成 了 40條 管腳 的 雙 列 直 插 式 封 裝 5.3、 8086CPU總 線 產(chǎn) 生 二 、 8086的 兩 種 工 作 方 式 最 小 模 式 : 系 統(tǒng) 中 只 有 8086一 個 處 理 器 , 所 有 的 控 制 信 號 都 是 由 8086CPU產(chǎn) 生 。 最 大 模 式 : 系 統(tǒng) 中 可 包 含 一 個 以 上 的 處 理 器 , 比 如包 含 協(xié) 處 理 器 8087。 在 系 統(tǒng)
7、規(guī) 模 比 較 大的 情 況 下 , 系 統(tǒng) 控 制 信 號 不 是 由 8086直接 產(chǎn) 生 , 而 是 通 過 與 8086配 套 的 總 線 控制 器 等 形 成 。 三 、 最 小 模 式 下 8086CPU總 線 產(chǎn) 生( 一 ) 、 地 址 線 、 數(shù) 據(jù) 線 產(chǎn) 生 相 關(guān) 信 號 線 及 芯 片 1、 AD15 AD0 (Address Data Bus) 地 址 /數(shù) 據(jù) 復 用 信 號 , 雙 向 , 三 態(tài) 。 在 T1狀 態(tài)( 地 址 周 期 ) AD15 AD0上 為 地 址 信 號 的 低16位 A15 A0; 在 T2 T4狀 態(tài) ( 數(shù) 據(jù) 周 期 ) AD15
8、 AD0 上 是 數(shù) 據(jù) 信 號 D15 D0。 2、 A19/S6 A16/S3 (Address/Status): 地 址 /狀 態(tài) 復 用 信 號 , 輸 出 。 在 總 周 期 的 T1狀態(tài) A19/S6 A16/S3上 是 地 址 的 高 4位 。 在 T2 T4狀 態(tài) , A19/S6 A16/S3上 輸 出 狀 態(tài) 信 息 。 機 器 周 期 : 時 鐘 周 期總 線 周 期 : 對 內(nèi) 存 或 對 I/O接 口 的 一 次 操 作 的 時間指 令 周 期 : 指 令 執(zhí) 行 的 時 間 MOV 2000H, AX地 址 周 期 數(shù) 據(jù) 周 期 BHE S4 S3 當 前 正 在
9、 使 用 的 段 寄 存 器0 0 ES0 1 SS1 0 CS或 未 使 用 任 何 段 寄 存 器1 1 DS 3、 三 態(tài) 緩 沖 的 8位 數(shù) 據(jù) 鎖 存 器 74LS373 (8282) A、 CP正 脈 沖 , DQB、 CP為 零 , 保 持C、 /OE=0, O0輸 出 ; 否 則 高 阻 4、 ALE(Address Latch Enable) 地 址 鎖 存 使 能 信 號 , 輸 出 , 高 電 平 有 效 。 用來 作 為 地 址 鎖 存 器 的 鎖 存 控 制 信 號 。 觸 發(fā) 類 型 : 上 升 沿 , 下 降 沿 , 高 電 平 , 低 電 平 A L E /
10、S T B/ S T B A D 1 5 - 0A 1 9 - 1 6 / S 6 - 3 / S T BD 3 - 0D 7 - 0D 7 - 0 O 3 - 0O 7 - 0O 3 - 0 41 6 A 1 9 - 1 6 88A D 7 - 0A D 1 5 - 8 A 7 - 0A 1 5 - 8 8 0 8 6 7 4 L S 3 7 3 * 3 112 33 ( 二 ) 、 數(shù) 據(jù) 線 驅(qū) 動相 關(guān) 信 號 線 及 芯 片 1、 雙 向 數(shù) 據(jù) 總 線 收 發(fā) 器 ( 8286, 74LS245) 兩 個 功 能 :a、 雙 向 選 擇b、 通 道 控 制 A、 /OE控 制 通
11、道/OE 0, 或 門 導 通 ; /OE 1, 或 門 封 鎖 ;B、 T控 制 方 向T 0, BAT 1, AB A、 /OE控 制 通 道/OE 0, 或 門 導 通 ; /OE 1, 或 門 封 鎖 ;B、 T控 制 方 向T 0, BAT 1, AB 2、 /DEN (Data Enable) 數(shù) 據(jù) 使 能 信 號 , 輸 出 , 三 態(tài) , 低 電 平 有 效 。 表 示CPU對 數(shù) 據(jù) 線 操 作 。 用 于 數(shù) 據(jù) 總 線 驅(qū) 動 器 的 控 制 信 號 。3、 DT/R (Data Transmit/Receive): 數(shù) 據(jù) 驅(qū) 動 器 數(shù) 據(jù) 流 向 控 制 信 號
12、, 輸 出 , 三 態(tài) 。 在8086系 統(tǒng) 中 , 通 常 采 用 8286或 8287作 為 數(shù) 據(jù) 總 線 的 驅(qū)動 器 , 用 DT/R#信 號 來 控 制 數(shù) 據(jù) 驅(qū) 動 器 的 數(shù) 據(jù) 傳 送 方向 。 當 DT/R# 1時 , 進 行 數(shù) 據(jù) 發(fā) 送 ; DT/R# 0時 ,進 行 數(shù) 據(jù) 接 收 。 /DEN /OEAD15-0 /OEA7-0A7-0B7-0B7-016 88 AD 7-0 AD15-8 D7-0 D15-88086 74LS245*2TDT/R T 88n 1、 如 果 CPU輸 出 數(shù) 據(jù) , DT/R 1, 三 態(tài) 門 方 向 為 AB, 如 果 CPU
13、輸 入 數(shù) 據(jù) , DT/R 0, 三 態(tài) 門 方 向 為 BA; n 2、 /DEN有 效 , 74LS245工 作 ;n 3、 CPU輸 入 /輸 出 數(shù) 據(jù) 完 成 , /DEN無 效 , 74LS245停 止 工 作 , 通 道 斷 開 。10 /DEN /OEAD15-0 /OEA7-0A7-0B7-0B7-016 88 AD 7-0 AD15-8 D7-0 D15-88086 74LS245*2TDT/R T 88n 1、 如 果 CPU輸 出 數(shù) 據(jù) , DT/R 1, 三 態(tài) 門 方 向 為 AB, 如 果 CPU輸 入 數(shù) 據(jù) , DT/R 0, 三 態(tài) 門 方 向 為 BA; n 2、 /DEN有 效 , 74LS245工 作 ;n 3、 CPU輸 入 /輸 出 數(shù) 據(jù) 完 成 , /DEN無 效 , 74LS245停 止 工 作 , 通 道 斷 開 。0 1 2 32