微机原理与接口技术：EEPROM结构解析

"EEPROM结构示意图-微机原理与接口技术-周荷琴第4版ppt课件" 本文将详细探讨微机原理中的重要组件——EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）的结构，并结合计算机历史、微处理器的发展以及微型计算机的基本组成进行阐述。 首先，让我们回顾电子计算机的发展历程。从1946年的第一台电子管计算机到如今的超大规模集成电路计算机，电子计算机经历了多个阶段。其中，微处理器的演进是微型计算机发展的重要标志，遵循着摩尔定律，即集成度每18-24个月翻一番，性能随之提升。例如，Intel的CPU自1971年以来，从4004到 Pentium，再到现代的64位Itanium，其字长、晶体管数量、时钟频率和处理速度都有显著增长。 微型计算机的组成包括：CPU（中央处理器）、运算器、控制器、内存（包括RAM和ROM）、I/O设备以及I/O接口。CPU是计算机的核心，由运算器和控制器两部分构成，负责执行指令和控制整个系统的运行。内存分为RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器），前者用于临时存储运行时的数据，后者则用于存储固定不变的系统信息。在ROM中，EEPROM是一种特殊类型，它允许用户在电子设备上修改和擦除存储的信息，无需物理方式如紫外线照射。 EEPROM的结构通常包含多个存储单元，每个单元由浮栅晶体管组成。浮栅晶体管的栅极被绝缘层包围，允许电荷存储在其中，从而实现数据的保存。通过编程电压，可以将电荷注入或抽出浮栅，代表逻辑“1”或“0”。擦除操作则是将所有单元恢复到初始状态，通常通过更高的电压完成。此外，EEPROM还具有地址线、数据线和控制线，用于与CPU和其他系统组件通信。 在接口技术中，微机使用总线结构连接各个部件，如地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB）。这些总线使得CPU能够寻址内存和I/O设备，传输数据，并发出控制信号。常见的接口芯片如8255、8250、8251、8253和8259，分别用于并行输入/输出、串行通信、定时计数等任务，而键盘、打印机、显示器和软驱等I/O设备则通过这些接口与系统交互。 在考研复习中，理解微机原理中的这些基本概念和技术至关重要，因为它们构成了现代计算机系统的基础。深入掌握EEPROM的结构和功能，不仅有助于理解微处理器的工作原理，也有利于应对实际问题的解决，比如在嵌入式系统设计、数据存储和固件更新等领域。