第4章存储逻辑
《第4章存储逻辑》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第4章存储逻辑（35页珍藏版）》请在文档大全上搜索。
1、第第4章章 存储逻辑存储逻辑4.1 特殊存储器特殊存储器 4.2 随机读写存储器随机读写存储器RAM4.3 只读存储器只读存储器ROM4.4 FLASH存储器存储器4.5 存储器容量的扩充存储器容量的扩充4.1 特殊存储器特殊存储器 l 存储逻辑是时序逻辑和组合逻辑相结合的产物。存储逻辑是时序逻辑和组合逻辑相结合的产物。l 能够存储能够存储mn个二进制比特数的逻辑电路叫做个二进制比特数的逻辑电路叫做存存储器储器。l 与与存储器存储器相比，特殊存储部件如：寄存器堆、寄相比，特殊存储部件如：寄存器堆、寄存器队列、寄存器堆栈是由存器队列、寄存器堆栈是由寄存器寄存器组成。组成。l 特点：存储容量小，逻
2、辑结构简单，工作速度特点：存储容量小，逻辑结构简单，工作速度快。快。l 寄存器和存储器寄存器和存储器区别区别：类似于一维数组与二维数：类似于一维数组与二维数组的区别。组的区别。4.1.1 寄存器堆寄存器堆l 一个寄存器是由一个寄存器是由n个触发器或锁存器按个触发器或锁存器按并行方式并行方式输入输入且且并行方式输出并行方式输出构成。构成。l 当要存储更多的字时，需要使用集中的当要存储更多的字时，需要使用集中的寄存器组寄存器组逻辑结构：逻辑结构：寄存器堆寄存器堆。它实际上是一个容量极小。它实际上是一个容量极小的存储器。的存储器。向寄存器写向寄存器写数或读数，数或读数，必须先给出必须先给出寄存器的地
3、寄存器的地址。址。读读/写工作是写工作是分时进行的。分时进行的。逻辑结构图逻辑结构图原理示意图原理示意图4.1.2 寄存器队列寄存器队列l 寄存器队列寄存器队列是以是以FIFO（先进先出先进先出）方式用若干个）方式用若干个寄存器构建的小型存储部件。寄存器构建的小型存储部件。4.1.3 寄存器堆栈寄存器堆栈l 寄存器堆栈寄存器堆栈是以是以LIFO（后进先出后进先出）方式用若干个）方式用若干个寄存器构建的小型存储部件。寄存器构建的小型存储部件。进栈进栈：数据由通用寄存器压进栈时，必须先传送到：数据由通用寄存器压进栈时，必须先传送到栈顶寄存器；再有新数据进栈，原栈顶寄存器送到栈顶寄存器；再有新数据进
4、栈，原栈顶寄存器送到下一寄存器，新数据进入栈顶寄存器。即栈顶寄存下一寄存器，新数据进入栈顶寄存器。即栈顶寄存器总存放最近进栈的数据。器总存放最近进栈的数据。出栈出栈：出栈时，相反，栈顶寄存器的数据先弹出到：出栈时，相反，栈顶寄存器的数据先弹出到通用寄存器。即出栈的数据总是最近进入的数据。通用寄存器。即出栈的数据总是最近进入的数据。4.2 随机读写存储器随机读写存储器RAMl 寄存器堆等特殊存储部件只存放有限的几个数寄存器堆等特殊存储部件只存放有限的几个数据，本节所述半导体随机读写存储器（简称据，本节所述半导体随机读写存储器（简称RAM），可存放大量的数据。），可存放大量的数据。l 从工艺上，从
5、工艺上，RAM分为分为双极型双极型和和MOS型型两类。两类。l 从机理上，从机理上，RAM分为分为SRAM存储器存储器和和DRAM存储存储器器两类。两类。l RAM属于易失性存储器（断电后信息会丢失）。属于易失性存储器（断电后信息会丢失）。4.2.1 RAM的逻辑结构的逻辑结构l 主体是主体是存储矩阵存储矩阵，另有，另有地址译码器地址译码器和和读写控制电读写控制电路路两大部分。两大部分。存储矩阵存储矩阵：若干排成阵列形式的：若干排成阵列形式的存储元存储元（每个存储元能（每个存储元能存储一个比特存储一个比特 ）。）。存储单元存储单元：由一组有序排列的：由一组有序排列的存储元存储元组成组成 ，存储
6、的基存储的基本单位本单位。只能对一个。只能对一个存储单元存储单元进行读写操作。进行读写操作。不能不能对一个对一个存储元存储元进行读写操作。进行读写操作。存储器的容量：由存储器的容量：由存储元的总数目存储元的总数目决定。决定。4.2.2 地址译码方法地址译码方法l 存储器按存储矩阵组织方式不同，可分为：存储器按存储矩阵组织方式不同，可分为： 单译单译码结构码结构和和双译码结构双译码结构。l 1、单译码结构、单译码结构l 需要一个译码器。需要一个译码器。l 每个存储元只有一条选择线（字线）。每个存储元只有一条选择线（字线）。l 单译码结构（也称字结构）：每次读写时，选单译码结构（也称字结构）：每次
7、读写时，选中一个字的所有存储元。中一个字的所有存储元。4.2.2 地址译码方法地址译码方法l 读操作读操作4.2.2 地址译码方法地址译码方法l 写操作写操作4.2.2 地址译码方法地址译码方法l 2、双译码结构、双译码结构l 两个地址译码器。两个地址译码器。l 每个存储元有每个存储元有两条两条选择线选择线 。能读写存储元能读写存储元：行选：行选线线X和列选线和列选线Y有效时的有效时的交叉点交叉点存储元。存储元。l 双译码结构双译码结构RAM：需要有：需要有X（行地址）和（行地址）和Y（列（列地址）。地址）。l 双译码结构容易构成双译码结构容易构成大容量大容量存储器。目前使用的存储器。目前使用
8、的RAM和和EPROM，都使用双译码形式，都使用双译码形式4.2.2 地址译码方法地址译码方法l 读操作读操作4.2.2 地址译码方法地址译码方法l 写操作写操作4.2.3 SRAM存储器存储器l 1、SRAM存储元存储元l SRAM存储器：静态随机读写存储器存储器：静态随机读写存储器 ，与，与DRAM存储器不同之处在存储器不同之处在存储元电路存储元电路的机理不一样。的机理不一样。l SRAM存储元，用一个存储元，用一个锁存器锁存器构成。构成。4.2.3 SRAM存储器存储器l 2、SRAM存储器结构存储器结构l 芯片的位数：字长芯片的位数：字长1位、位、4位、位、8位、位、16位、位、32位
