微機(jī)原理及應(yīng)用第七章認(rèn)識(shí)存儲(chǔ)器系統(tǒng)第七講DRAM2164A講授：殷慧下面我們來(lái)學(xué)習(xí)一下動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的典型芯片DRAM的存儲(chǔ)單元是由電容構(gòu)成的DRAM2164ADRAM的存儲(chǔ)單元由電容構(gòu)成因?yàn)殡娙輹?huì)漏電，所以它存儲(chǔ)的信息不穩(wěn)定，為了保持存儲(chǔ)信息的穩(wěn)定就需要對(duì)它進(jìn)行定時(shí)的刷新存儲(chǔ)的信息不穩(wěn)定電容會(huì)漏電保持存儲(chǔ)信息穩(wěn)定需定時(shí)刷新刷新的意思就是把電容現(xiàn)在信息讀出來(lái)，然后再寫(xiě)回去，以保證內(nèi)容是一的，電容它的電量是充足的，而內(nèi)容是0的電容是沒(méi)有電荷的刷新把電容現(xiàn)在信息讀出來(lái)，再寫(xiě)回去，保證內(nèi)容是一電容電量充足，內(nèi)容是0的電容沒(méi)有電荷第二個(gè)特點(diǎn)是它的存儲(chǔ)量高，存儲(chǔ)速度低，價(jià)格比較便宜，主要用于主內(nèi)存，就是我們說(shuō)的內(nèi)存條存儲(chǔ)量高存儲(chǔ)速度低價(jià)格較便宜主內(nèi)存(內(nèi)存條)下面我們通過(guò)一個(gè)具體的芯片來(lái)了解DRAM的使用,我們要學(xué)習(xí)的這款芯片是2164A具體芯片了解DRAM使用2164A它的容量是64k乘以1bit，也就是說(shuō)，它的內(nèi)部有64個(gè)存儲(chǔ)單元，但是每個(gè)單元就只能存儲(chǔ)1個(gè)比特，內(nèi)部有64個(gè)存儲(chǔ)單元，每個(gè)單元只能存儲(chǔ)1個(gè)bit64K×1bit容量所以如果我們想一次寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)，就得同時(shí)使用8個(gè)芯片，這就是為什么你在內(nèi)存條上總是看到八個(gè)芯片想一次寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)，需同時(shí)使用8個(gè)芯片，內(nèi)存條上有八個(gè)芯片內(nèi)部有64個(gè)存儲(chǔ)單元，每個(gè)單元只能存儲(chǔ)1個(gè)bit64K×1bit容量我們?cè)賮?lái)看一下這個(gè)芯片的引腳圖。按道理，64K的存儲(chǔ)空間要用16根地址線來(lái)尋址，但是我們發(fā)現(xiàn)2164A就只有8個(gè)地址引腳。這是為什么呢？64K存儲(chǔ)空間要用16根地址線尋址2164A只有8個(gè)地址引腳芯片引腳圖原來(lái)在2164A的內(nèi)部有4個(gè)128X128的存儲(chǔ)矩陣，每個(gè)矩陣的元素就是一個(gè)存儲(chǔ)單元，這樣的設(shè)計(jì)的好處是可以減小芯片的體積4個(gè)128X128存儲(chǔ)矩陣2164A內(nèi)部每個(gè)矩陣元素是一個(gè)存儲(chǔ)單元設(shè)計(jì)好處：可以減小芯片體積所以16位地址線被分成低8位和高8位，分時(shí)復(fù)用這8個(gè)地址引腳4個(gè)128X128存儲(chǔ)矩陣2164A每個(gè)矩陣元素是一個(gè)存儲(chǔ)單元設(shè)計(jì)好處：可以減小芯片體積低8位高8位16位地址線分時(shí)復(fù)用8個(gè)地址引腳其中低8位，先輸入進(jìn)來(lái)，被鎖存在內(nèi)部的鎖存器中，作為行地址，高8位，后輸入進(jìn)來(lái)，被鎖存在內(nèi)部的鎖存器中，作為列地址，行地址和列地址一起就可以選中一個(gè)內(nèi)存單元了先輸入，鎖存在內(nèi)部的鎖存器中，作為行地址低8位后輸入，鎖存在內(nèi)部的鎖存器中，作為列地址高8位行地址和列地址一起可以選中一個(gè)內(nèi)存單元Din和Dout是數(shù)據(jù)的輸入和輸出線數(shù)據(jù)的輸入線DIN數(shù)據(jù)的輸出線DOUTWe是寫(xiě)允許信號(hào)，當(dāng)它是低電平時(shí)，表示對(duì)存儲(chǔ)單元進(jìn)行寫(xiě)操作，當(dāng)它是高電平時(shí)，表示對(duì)存儲(chǔ)單元進(jìn)行讀操作，所以WE這個(gè)引腳是讀寫(xiě)復(fù)用的對(duì)存儲(chǔ)單元進(jìn)行寫(xiě)操作低電平對(duì)存儲(chǔ)單元進(jìn)行讀操作高電平WE是寫(xiě)允許信號(hào)讀寫(xiě)復(fù)用RAS是行地址鎖存信號(hào),CAS是列地址鎖存信號(hào),它們是控制信號(hào)控制地址的分時(shí)復(fù)用行地址鎖存信號(hào)RAS列地址鎖存信號(hào)CAS控制信號(hào)控制地址的分時(shí)復(fù)用這是2164A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2164A內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖我們可以看到它內(nèi)部是四個(gè)128X128的存儲(chǔ)陣列,行地址中A7的狀態(tài)和列地址中A7的狀態(tài)一共有4種組合，通過(guò)四選一這個(gè)模塊，可以選中一個(gè)存儲(chǔ)陣列四個(gè)128X128存儲(chǔ)陣列行地址A7列地址A74種組合選中一個(gè)存儲(chǔ)陣再基于A0~A6構(gòu)成的行列值就可以選中這個(gè)陣列中的一個(gè)存儲(chǔ)單元，再通過(guò)WE的狀態(tài)來(lái)決定數(shù)據(jù)是輸入還是輸出A0~A6行列值選中一個(gè)存儲(chǔ)單元決定數(shù)據(jù)輸入或輸出DRAM最復(fù)雜的地方就是要對(duì)它進(jìn)行定期刷新，刷新的意思是將電容的一位信息讀出并再次寫(xiě)入的過(guò)程，刷新的方法是使列地址信號(hào)無(wú)效，而讓行地址有效，然后將這一行的信息都讀出并且再寫(xiě)入DRAM最復(fù)雜定期刷新內(nèi)容：將電容的一位信息讀出并再次寫(xiě)入的過(guò)程方法：使列地址信號(hào)無(wú)效，讓行地址有效將這一行的信息都讀出并且再寫(xiě)入所以作為2164A來(lái)說(shuō)，他刷新一次其實(shí)是選中了512個(gè)單元，當(dāng)把所有行都遍歷一遍后，就刷新了芯片里面的所有存儲(chǔ)單元，而且在刷新的時(shí)候，比特位上的這個(gè)信息不會(huì)被送到數(shù)據(jù)總線上，所以不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，2164A的刷新周期是2~8毫秒刷新一次選中512個(gè)單元2164A把所有行都遍歷一遍后，就刷新了芯片所有存儲(chǔ)單元刷新時(shí)，bit位信息不會(huì)被送到數(shù)據(jù)總線，不影響系統(tǒng)運(yùn)行2164A刷新周期是2~8毫秒我們?cè)賮?lái)看一下它的工作時(shí)序，2164A工作時(shí)序讀操作比如RAS引腳為低電平時(shí)，就將地址線的信息鎖存到內(nèi)部鎖存器中作為行地址2164A工作時(shí)序讀操作地址線的信息鎖存到內(nèi)部鎖存器中作為行地址RAS引腳然后CAS引腳為低電平時(shí),再將地址線的信息鎖存到內(nèi)存鎖存器中作為列地址2164A工作時(shí)序讀操作地址線的信息鎖存到內(nèi)部鎖存器中作為行地址CAS引腳當(dāng)WE為高電平時(shí)，表示要對(duì)芯片數(shù)據(jù)讀出,隨后就能在Dout引腳獲取到有效的輸出數(shù)據(jù)2164A工作時(shí)序讀操作對(duì)芯片數(shù)據(jù)讀出WE在DOUT引腳獲取到有效的輸出數(shù)據(jù)再看一下寫(xiě)操作的時(shí)序圖2164A工作時(shí)序?qū)懖僮?164A工作時(shí)序?qū)懖僮鬟@個(gè)過(guò)程跟讀操作類(lèi)似，也是先獲取行地址，再獲取列地址獲取列地址獲取行地址當(dāng)WE為低電平時(shí)，表示要對(duì)芯片執(zhí)行寫(xiě)入的操作,隨后在Din引腳能夠獲取到要寫(xiě)入的數(shù)據(jù),2164A將這個(gè)數(shù)據(jù)寫(xiě)入到內(nèi)存單元對(duì)芯片執(zhí)行寫(xiě)入的操作Din引腳獲取到要寫(xiě)入的數(shù)據(jù),

2164A將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到內(nèi)存單元2164A工作時(shí)序?qū)懖僮鱓E系統(tǒng)中的內(nèi)存條是用8個(gè)2164A芯片共同構(gòu)成的系統(tǒng)中的內(nèi)存條8個(gè)2164A芯片共同構(gòu)成由于一片2164A芯片每次只能讀出或?qū)懭胍晃欢M(jìn)制數(shù),對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)一片芯片其實(shí)沒(méi)什么意義,只有八片芯片同時(shí)使用，才能實(shí)現(xiàn)一次讀出或?qū)懭胍粋€(gè)字節(jié)的操作每次只能讀出或?qū)懭胍晃欢M(jìn)制數(shù)2164A芯片對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)一片芯片其實(shí)沒(méi)什么意義八片芯片同時(shí)使用，實(shí)現(xiàn)一次讀出或?qū)懭胍粋€(gè)字節(jié)的操作這個(gè)8個(gè)芯片可以看成是一個(gè)芯片組，它們的地址線的連接方式完全相同，也就是說(shuō)，它們?cè)谙到y(tǒng)中地址完全相同一個(gè)芯片組8個(gè)芯片地址線的連接方式完全相同在系統(tǒng)中地址完全相同因?yàn)?，?088的角度看，它就是往一個(gè)內(nèi)存單元中寫(xiě)入或讀出了1個(gè)字節(jié)的內(nèi)容，所以這1個(gè)字節(jié)的8個(gè)比特所占的內(nèi)存地址就應(yīng)該是完全相同的，那么這8片芯片的區(qū)別就是它們的數(shù)據(jù)線會(huì)分別接到D0~D7位上，作為一個(gè)字節(jié)其中的一個(gè)比特使用往內(nèi)存單元中寫(xiě)入或讀出1個(gè)字節(jié)的內(nèi)容8088角度1個(gè)字節(jié)的8個(gè)bit所占的內(nèi)存地址完全相同8片芯片的區(qū)別:數(shù)據(jù)線會(huì)分別接到D0~D7位上，作為一個(gè)字節(jié)其中的一個(gè)bit使用這是2164A在系統(tǒng)里的連接圖2164A在系統(tǒng)里的連接圖其中，LS158是片選信號(hào),它有A口和B口,可以通過(guò)s引腳來(lái)控制A口B口LS158片選信號(hào)通過(guò)s引腳來(lái)控制比如說(shuō)當(dāng)s為高電平時(shí),它的輸出端就輸出A口的值，也就是地址的低8位s為高電平輸出端輸出A口的值地址低8位當(dāng)s為低電平時(shí),它的輸出端就輸出B口的值，也就是地址的高8位s為低電平輸出端輸出B口的值地址高8位所以通過(guò)S和RAS和CAS引腳的配合，就能夠?qū)崿F(xiàn)2164A8個(gè)地址引腳的分時(shí)復(fù)用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)64K存儲(chǔ)空間的尋址S和RAS和CAS引腳配合2164A8個(gè)地址引腳的分時(shí)復(fù)用實(shí)現(xiàn)對(duì)64K存儲(chǔ)空間的尋址這8個(gè)芯片的輸入端口的連線方式是完全相同的，,它們是區(qū)別就在數(shù)據(jù)線,8個(gè)芯片的數(shù)據(jù)線分別連接在ls245的B口的8個(gè)引腳上8個(gè)芯片的數(shù)據(jù)線分別連接在ls245的B口的8個(gè)引腳8個(gè)芯片的輸入端口的連線方式完全相同區(qū)別就在數(shù)據(jù)線LS245可以用來(lái)控制數(shù)據(jù)的傳輸方向，當(dāng)它的DR引腳是低電平時(shí)，B口輸入的數(shù)據(jù)從A口輸出，當(dāng)DR引腳是高電平時(shí)，A口輸入的數(shù)據(jù)從B口輸出B口輸入的數(shù)據(jù)從A口輸出DR引腳低電平A口輸入的數(shù)據(jù)從B口輸出D