半导体存储器的字扩充与分类:SRAM、DRAM与ROM比较

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存储芯片的字扩充是计算机硬件设计中的一个重要课题,特别是在汇编语言实验教学中,它涉及到如何有效地利用半导体存储器来扩展存储容量和优化数据处理性能。本章内容涵盖了存储器系统的基础知识,包括存储器的分类、原理以及芯片SRAM2114、DRAM4116、EPROM2764和EEPROM2817A等的具体应用。 首先,存储器系统通常由主存(内存)、辅存(外存)和CPU的高速缓存(CACHE)构成。其中,主存主要使用半导体存储器,如双极型和MOS型,它们在速度和集成度上有所区别:双极型速度快但功耗大,适合小容量且对速度有较高要求的系统;MOS型则速度较慢但集成度高、功耗低,适用于大规模存储需求。 半导体存储器按照制造工艺和使用属性被分为两大类:随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。RAM包括静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM),前者使用触发器,速度快但集成度低,常用于小容量系统;DRAM则通过极间电容工作,速度较慢但能提供大容量存储。非易失性RAM(NVRAM)如带有微型电池的类型,即使断电也能保持数据,但速度相对较慢。 只读存储器方面,掩膜ROM的信息是固定的,无法修改;PROM允许一次性编程,之后不能更改;EPROM可使用紫外光擦除后重新编程,适合需要多次修改的应用;EEPROM支持在线擦除和编程,且能多次擦写,如闪速存储器(FlashMemory)虽也是EEPROM的一种,但其擦除是以块为单位的,且擦除速度较慢。 半导体存储器芯片的结构主要包括存储体、地址译码电路和读写控制逻辑。存储体负责存储数据,地址译码电路根据输入地址选择特定单元,片选电路确保只有被选中的芯片才能执行读写操作。理解这些组成部分对于实现有效的字扩充至关重要,通过合理配置和连接这些组件,可以提高存储系统的效率和灵活性。 学习存储芯片的字扩充不仅需要掌握各种半导体存储器的工作原理和特点,还要理解它们在实际硬件设计中的布局和连接方式。这在汇编实验中是一项实践性强且至关重要的技能,能够帮助开发者设计出性能优良、成本效益高的存储系统。