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第 五 章 存 储 器 原 理 与 接 口 二 、 半 导 体 存 储 器 的 分 类1、 随 机 存 取 存 储 器 RAM2、 只 读 存 储 器 ROM 二 、 半 导 体 存 储 器 的 分 类1、 随 机 存 取 存 储 器 RAM a. 静 态 RAM （ ECL， TTL， MOS） b. 动 态 RAM 2、 只 读 存 储 器 ROM DS Vcc 位线输出 位 线浮 栅 管 行 线绝 缘 层浮 动 栅 雪 崩 注 入 式MOS管 n编 程n使 栅 极 带 电n擦 除nEPROM芯 片 上 方 有 一 个 石 英 玻 璃 窗 口n当 一 定 光 强 的 紫 外 线 透 过 窗 口 照 射 时 ， 所有 存 储 电 路 中 浮 栅 上 的 电 荷 会 形 成 光 电 流 泄放 掉 ， 使 浮 栅 恢 复 初 态 。 n一 般 照 射 20 30分 钟 后 ， 读 出 各 单 元 的 内容 均 为 FFH， 说 明 EPROM中 内 容 已 被 擦 除 。 浮 栅 隧 道 氧 化 层 MOS管 Flotox(Floating gate Tunnel Oxide)： 浮 栅 与 漏 区 间 的 氧 化 物 层 极 薄 （ 20纳米 以 下 ） ， 称 为 隧 道 区 。 当 隧 道 区 电 场 大 于 107V/cm时隧 道 区 双 向 导 通 。 当 隧 道 区 的 等 效 电 容极 小 时 ， 加 在 控 制 栅 和漏 极 间 的 电 压 大 部 分 降在 隧 道 区 ， 有 利 于 隧 道区 导 通 。 擦 除 和 写 入 均 利用 隧 道 效 应 10ms 分 类掩 模 ROM可 编 程 ROM（ PROM）可 擦 除 可 编 程 ROM（ EPROM）随 机 存 储 器RAM 静 态 存 储 器 SRAM动 态 存 储 器 DRAM按功能 (Read- Only Memory)(Random Access Memory) (Programmable ROM)(Erasable PROM) UVEPROMEEPROM只 读 存 储 器ROM Flash Memory(Ultra-Violet)(Electrically)电 可 擦 除 紫 外 线 擦 除(Static RAM) 快 闪 存 储 器(Dynamic RAM)只 能 读 出 不 能写 入 ,断 电 不 失 还 可 以 按 制 造 工 艺分 为 双 极 型 和 MOS型 两 种 。 主 要 指 标 ： 存 储 容 量 、 存 取 速 度 。 存 储 容 量 :用 字 数 位 数 表 示 ， 也 可 只 用 位 数 表 示 。 如 ， 某动 态 存 储 器 的 容 量 为 109位 /片 。 （ 主 存 ） 存 储 器 可 以 容 纳 的 二 进 制 信 息 量 称 为存 储 容 量 （ 寻 址 空 间 ， 由 CPU的 地 址 线 决定 ）实 际 存 储 容 量 ： 在 计 算 机 系 统 中 具 体配 置 了 多 少 内 存 。 是 指 从 启 动 一 次 存 储 器 操 作到 完 成 该 操 作 所 经 历 的 时 间 又 称 为 （ 3） 、 结 构 地 址 译 码 输 入 输 出 控 制 存 储 体 地址线 控 制 线 数 据 线存 储 体译码器 输入输出控制单 译 码 结 构 译 码 器 译 码 器矩 阵 译 码 电 路 行 线列 线地址线 地 址 线 一 、 8086CPU的 管 脚 及 功 能 8086是 16位 CPU。 它 采 用 高 性 能 的 N沟 道 ， 耗 尽 型 负 载 的 硅 栅 工 艺 (HMOS)制造 。 由 于 受 当 时 制 造 工 艺 的 限 制 ， 部 分 管脚 采 用 了 分 时 复 用 的 方 式 ， 构 成 了 40条 管脚 的 双 列 直 插 式 封 装 5.3、 8086CPU总 线 产 生 二 、 8086的 两 种 工 作 方 式 最 小 模 式 ： 系 统 中 只 有 8086一 个 处 理 器 ， 所 有 的 控 制 信 号 都 是 由 8086CPU产 生 。 最 大 模 式 ： 系 统 中 可 包 含 一 个 以 上 的 处 理 器 ， 比 如包 含 协 处 理 器 8087。 在 系 统 规 模 比 较 大的 情 况 下 ， 系 统 控 制 信 号 不 是 由 8086直接 产 生 ， 而 是 通 过 与 8086配 套 的 总 线 控制 器 等 形 成 。 三 、 最 小 模 式 下 8086CPU总 线 产 生（ 一 ） 、 地 址 线 、 数 据 线 产 生 相 关 信 号 线 及 芯 片 1、 AD15 AD0 (Address Data Bus) 地 址 /数 据 复 用 信 号 ， 双 向 ， 三 态 。 在 T1状 态（ 地 址 周 期 ） AD15 AD0上 为 地 址 信 号 的 低16位 A15 A0； 在 T2 T4状 态 （ 数 据 周 期 ） AD15 AD0 上 是 数 据 信 号 D15 D0。 2、 A19/S6 A16/S3 (Address/Status)： 地 址 /状 态 复 用 信 号 ， 输 出 。 在 总 周 期 的 T1状态 A19/S6 A16/S3上 是 地 址 的 高 4位 。 在 T2 T4状 态 ， A19/S6 A16/S3上 输 出 状 态 信 息 。 机 器 周 期 ： 时 钟 周 期总 线 周 期 ： 对 内 存 或 对 I/O接 口 的 一 次 操 作 的 时间指 令 周 期 ： 指 令 执 行 的 时 间 MOV 2000H, AX地 址 周 期 数 据 周 期 BHE S4 S3 当 前 正 在 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 态 缓 冲 的 8位 数 据 锁 存 器 74LS373 (8282) A、 CP正 脉 冲 ， DQB、 CP为 零 ， 保 持C、 /OE=0， O0输 出 ； 否 则 高 阻 4、 ALE(Address Latch Enable) 地 址 锁 存 使 能 信 号 ， 输 出 ， 高 电 平 有 效 。 用来 作 为 地 址 锁 存 器 的 锁 存 控 制 信 号 。 触 发 类 型 ： 上 升 沿 ， 下 降 沿 ， 高 电 平 ， 低 电 平 A L E / 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 ） 、 数 据 线 驱 动相 关 信 号 线 及 芯 片 1、 双 向 数 据 总 线 收 发 器 （ 8286， 74LS245） 两 个 功 能 ：a、 双 向 选 择b、 通 道 控 制 A、 /OE控 制 通 道/OE 0， 或 门 导 通 ； /OE 1， 或 门 封 锁 ；B、 T控 制 方 向T 0， BAT 1， AB A、 /OE控 制 通 道/OE 0， 或 门 导 通 ； /OE 1， 或 门 封 锁 ；B、 T控 制 方 向T 0， BAT 1， AB 2、 /DEN (Data Enable) 数 据 使 能 信 号 ， 输 出 ， 三 态 ， 低 电 平 有 效 。 表 示CPU对 数 据 线 操 作 。 用 于 数 据 总 线 驱 动 器 的 控 制 信 号 。3、 DT/R (Data Transmit/Receive)： 数 据 驱 动 器 数 据 流 向 控 制 信 号 ， 输 出 ， 三 态 。 在8086系 统 中 ， 通 常 采 用 8286或 8287作 为 数 据 总 线 的 驱动 器 ， 用 DT/R#信 号 来 控 制 数 据 驱 动 器 的 数 据 传 送 方向 。 当 DT/R# 1时 ， 进 行 数 据 发 送 ； DT/R# 0时 ，进 行 数 据 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输 出 数 据 ， DT/R 1， 三 态 门 方 向 为 AB, 如 果 CPU输 入 数 据 ， DT/R 0， 三 态 门 方 向 为 BA； n 2、 /DEN有 效 ， 74LS245工 作 ；n 3、 CPU输 入 /输 出 数 据 完 成 ， /DEN无 效 ， 74LS245停 止 工 作 ， 通 道 断 开 。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输 出 数 据 ， DT/R 1， 三 态 门 方 向 为 AB, 如 果 CPU输 入 数 据 ， DT/R 0， 三 态 门 方 向 为 BA； n 2、 /DEN有 效 ， 74LS245工 作 ；n 3、 CPU输 入 /输 出 数 据 完 成 ， /DEN无 效 ， 74LS245停 止 工 作 ， 通 道 断 开 。0 1 2 32
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