最新微机原理 第五章 存储器的扩展PPT课件.ppt
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1、微机原理微机原理 第五章第五章 存储器的存储器的扩展扩展学习内容学习内容对于一些较大的应用系统,需要扩展一对于一些较大的应用系统,需要扩展一些外围芯片,以补充片内硬件资源的不足。些外围芯片,以补充片内硬件资源的不足。本章主要介绍存储器的扩展。本章主要介绍存储器的扩展。1.1.概述概述 2.2.地址的锁存地址的锁存 3.3.地址的译码地址的译码 4.4.外部存储器的扩展方法外部存储器的扩展方法 三、常用存储器芯片三、常用存储器芯片 1 1、程序存储器:存放程序代码和常数、程序存储器:存放程序代码和常数由于单片机的应用系统通常是专用的由于单片机的应用系统通常是专用的微机系统,一经开发研制完毕,其软
2、件也微机系统,一经开发研制完毕,其软件也就定型,所以常用半导体只读存储器就定型,所以常用半导体只读存储器(Read Only Memory,Read Only Memory,缩写为缩写为ROMROM)作为单)作为单片机的程序存储器。片机的程序存储器。根据写入或擦除方式的不同,根据写入或擦除方式的不同,ROMROM分为分为5 5种种 (1)掩膜掩膜ROM 由由芯芯片片生生产产厂厂家家用用最最后后一一道道掩掩膜膜工工艺艺来来写写入入信信息息的的,用用户户不不能能再再作作更更改改,如如8051的的内内部部ROM。掩掩膜膜ROM集集成成度度高高,成成本本低低,适适合合用用于大批量生产。于大批量生产。(
3、2)可编程可编程ROM(PROM)芯芯片片出出厂厂前前未未写写入入信信息息,由由用用户户自自行行写写入入(即即编编程程),在在专专用用的的编编程程器器上上进进行行的的。一一旦旦编编程后,芯片内容不能再作更改。程后,芯片内容不能再作更改。(3)紫外线擦除可编程紫外线擦除可编程ROM(EPROM)由由用用户户利利用用编编程程器器写写入入信信息息,其其内内容容可可以以更更改改。在在紫紫外外线线照照射射下下使使电电路路复复位位,原原存存信信息息被被擦擦除除,然然后后重重新新编编程。能反复多次使用。程。能反复多次使用。EPROM广广泛泛应应用用于于各各种种微微机机系系统统。通通常常采采用用的的标标准准芯
4、芯片有:片有:2716(2KB)、2732(4KB)2764(8KB)、27128(16KB)27256(32KB)、)、27512(64KB)。)。(4)电擦除可编程电擦除可编程ROM(EEPROM)采采用用电电的的方方法法擦擦除除,能能整整片片擦擦除除,字字节节擦擦除除,擦擦除除和和写写入入可可以以在在单单片片机机内内进进行行,不不需需要要附附加加设设备备,每每个个字字节节允允许许擦擦写写次次数数目目前前约约1万万次次。因因而而比比EPROM性性能能更更优优越越,但但价价格格较较高高。常常用的有两种类型芯片:用的有两种类型芯片:21V写入:写入:2816,2817(2K字节)。字节)。5V
5、写写入入:2816A,2817A(2K字字节节),2864(8K字节)字节)。(5)快擦写型存储器(快擦写型存储器(Flash Memory)一种新型的可擦除、非易失性存储器。它既有一种新型的可擦除、非易失性存储器。它既有EPROM价格低、集成度高的优点,又有价格低、集成度高的优点,又有EEPROM电可擦除和写入的特性。其擦除电可擦除和写入的特性。其擦除和写入的速度比和写入的速度比EEPROM快得多,目前商快得多,目前商品化的品化的FlashMemory已做到允许擦写次数已做到允许擦写次数达达10万次。这种存储器具有很好的应用前万次。这种存储器具有很好的应用前景。景。2 2、数据存储器:、数据
6、存储器:功功能能:存存储储现现场场采采集集的的原原始始数数据据、运算结果。运算结果。需需要要经经常常进进行行读读写写操操作作,所所以以通通常常采采用用半半导导体体读读写写存存储储器器,即即随随机机存存取取存存储储器器(Random Access Memory)RAM作作为为片片外外数数据据存存储器。储器。EEPROM也可用作片外数据存储器。也可用作片外数据存储器。MOSMOS型型RAMRAM按基本存储电路的结按基本存储电路的结构和特性分构和特性分4 4类类(1)静态静态RAM(SRAM)基基本本存存储储单单元元是是MOS双双稳稳态态触触发发器器。一一个个触触发发器器可可以以存存储储一一位位二二
7、进进制制信信息息。SRAM能能可可靠靠地地保保持持所所存存信信息息。常常用用的的芯芯片片有有6116(2K字字节),节),6264(8K字节)。字节)。SRAM芯芯片片集集成成度度较较低低,功功耗耗较较大大,电电路路连连接接简简单单,断断电电信信息息丢丢失失(易易失失性性),常常用用于于存存储容量较小的微机应用系统储容量较小的微机应用系统(2)动态动态RAM(DRAM)利利用用MOS管管的的栅栅极极和和源源极极之之间间的的电电容容来来保保存存信信息息。由由于于栅栅源源极极间间电电容容的的电电荷荷量量会会逐逐渐渐泄泄漏漏,因因此此需需要要由由CPU按按一一定定时时间间(如如12ms)将将所所有有
8、存存入入的的信信息息逐逐个个读读出出来来,经经放放大大后后再再写写回回去去,以以保保持持原原来来的的信信息息不不变变。这这一一操操作作称称为为动动态态存存储储器器的的刷刷新新。为为此此需需要要刷刷新新电电路路和和相相应应的的控控制制逻逻辑辑。常常用用的的芯芯片有片有2164(64K位)等。位)等。DRAM芯芯片片集集成成度度高高,功功耗耗小小,价价格格低低,但但有有关关电电路较复杂,广泛用于存储容量大的微机系统。路较复杂,广泛用于存储容量大的微机系统。(3)集成集成RAM(iRAM)集成集成RAM(Integrated RAM,缩写为,缩写为iRAM),这是一种带刷新逻辑电路的),这是一种带刷
9、新逻辑电路的DRAM。由于它自带刷新逻辑,因而简化了。由于它自带刷新逻辑,因而简化了与微处理器的连接电路,使用它和使用与微处理器的连接电路,使用它和使用SRAM一样方便,常用的芯片有一样方便,常用的芯片有2186(4)非易失性非易失性RAM(NVRAM)非非 易易 失失 性性 RAM(Non-VoIatile RAM,缩缩 写写 为为NVRAM),其其存存储储体体由由SRAM和和EEPROM两两部部分分组组合合而而成成。正正常常读读写写时时,SRAM工工作作。当当要要保保存存信信息息时时(如如电电源源掉掉电电),控控制制电电路路将将SRAM的的内内容容复复制制到到EEPROM中中保保存存。存存
10、入入EEPROM中中的的信信息息又又能够恢复到能够恢复到SRAM中。中。NVRAM既能随机存取,又具有非易失性,适合用于既能随机存取,又具有非易失性,适合用于需要掉电保护的场合。目前芯片容量还不能做得很需要掉电保护的场合。目前芯片容量还不能做得很大,另外由于大,另外由于EEPROM的擦写次数有限制,因而影的擦写次数有限制,因而影响响NVRAM的使用寿命。的使用寿命。第二节:地址的锁存第二节:地址的锁存 一、锁存的作用一、锁存的作用由于由于P0P0口采用分时复用。口采用分时复用。CPUCPU先从先从P0P0口输口输出低八位地址,从出低八位地址,从P2P2口输出高八位地址,选口输出高八位地址,选择
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