第五章 半导体存储器

第五章半导体存储器
一、简答题
1、存储器是如何分类的？内存和外存各有什么特点？
2、RAM和ROM 各有何特点？静态RAM和动态RAM 各有何特点？
3、如何判断有无地址重叠？有地址重叠时会出现什么问题？软件上应如何配合？
4、若存储空间的首地址为1000H，写出存储器容量分别为1K×8，2K×8，4K×8和8K×8位时所对应的末地址。

试确定每一片存储器的寻址范围。

5、外部存储器和内部存储器各有什么特点？用途如何？
[解答] 微型计算机中存储器分为外部存储器和内部存储器。

外存容量大，但存取速度慢，且cpu使用外存信息时需先把信息送到内存中。

内存容量小，存取速度快，其信息cpu可直接使用，故外存存放相对来说不经常使用的程序和数据。

另外，外存总是和某个外部设备有关。

内存容纳当前正在使用的或者经常使用的程序和数据。

6、什么是直接寻址范围？地址线的多少与它有什么关系？
[解答] 直接寻址范围就是利用地址线可寻址的最大地址范围，以地址线的位数为指数，以2为底数的幂为最大直接寻址范围。

7、根据你对CPU和各种存储器的了解，一个微型计算机是如何开始工作的？[解答] 计算机工作时，一般先由ROM中的引导程序，启动系统，再从外存中读取系统程序和应用程序，送到内存的RAM中。

在程序的运行过程中，中间结果一般放在内存RAM中，程序结束时，又将结果送到外存。

8、存储器的存取时间是什么意思？它在系统设计时有什么实际意义？
[解答] 存储器的存取时间是指存储器接收到稳定的地址输入到完成操作的时间，系统设计时可以据此考虑数据传输、总线的选择和时序安排。

9、动态RAM为什么要进行刷新？刷新过程和读操作比较有什么差别？
[解答] 不管是哪一种动态RAM，都是利用电容存储电荷的原理来保存信息的，由于电容会逐渐放电，所以，对动态RAM必须不断进行读出和再写入，以使泄放的电荷受到补充，也就是进行刷新。

在温度上升时，电容的放电会加快，所以两次刷新间的间隔是随温度而变化的，一般为1---100ms.在70摄氏度情况下，典型的刷新时间间隔为2ms。

虽然进行一次读写操作实际上也进行刷新，但是，由
于读写操作本身具有随机性，所以，并不能保证所有的RAM单元都在2ms中通过正常的读写操作来刷新,由此,专门安排了存储刷新周期完成对动态RAM的刷新。

10、EPROM是写入和读出时所加的信号和电压有什么不同？
[解答] EPROM读出时，Vpp.Vcc接5v电压，芯片允许信号CE必须在地址稳定以后有效，才能保证读得所需单元的数据。

写入即编程方式下，Vcc仍加5v电压，但Vpp按厂家要求加上21~25v的电压，必须在地址和数据稳定之后，才能加上编程脉冲。

11、计算机的内存有什么特点？内存由哪两部分组成？外存一般是指哪些设备？外存有什么特点？
[解答] 内存特点：快速存取，容量受限制。

内存分为RAM和ROM。

外存有软盘、硬盘、盒式磁带和光盘。

外存特点：大容量，所存信息既可修改又可保存，但外存速度比较慢，要配置专用设备。

12、在选择存储器件时，最重要的考虑因素是什么？此外还应考虑那些因素？[解答] 最重要的因素是位容量。

此外，还应考虑易失性、只读性、速度、功耗、可靠性、价格等。

13、什么叫静态RAM？静态RAM有什么特点？
[解答] 不需要进行周期性刷新的既可读又可写的存储器。

其特点如下：（1）优点：不需要进行刷新，简化了外部电路。

（2）缺点：①静态RAM基本存储电路中包含的管子数目比较多，导致一个器件的位容量比采用类似设计方法的非静态RAM要少。

②静态RAM基本存储电路中2个交叉耦合的管子总有1个处于导通状态，所以会持续地消耗功率，导致静态RAM的功耗比较大。

14、动态RAM工作时有什么特点？和静态RAM比较，动态RAM有什么长处？有什么不足之处？动态RAM一般用什么场合？
[解答] ㈠动态RAM工作时，每隔一定的时间就要进行全面的刷新。

㈡和静态RAM 相比，动态RAM有以下长处：①高位密度；②低功耗特性；③价格低廉。

㈢不足之处：在刷新周期中，内存模块不能启动读周期或写周期，即要等刷新周期完成之后，才能启动读周期或写周期。

㈣动态RAM一般用于内存模块。

15、8086在对存储器进行操作时，有什么特点？画出8086系统在读周期和写周期的工作时序。

[解答] 8086CPU和存储器是用分时方式通过20位的地址/状态/数据总线以及控制线互相联系的。

CPU的总线周期由4个时钟周期组成。

如果8086的主频采用5MHZ，则1个时钟周期为200NS。

将每个时钟周期称为1个T状态，所以，最小的总线周期由T1~T4这4个状态组成。

如果存储器速度比较慢，CPU就会根据存储器送来的"未准备好"信号，在T3状态后面插入等待状态TW，从而延长总线周期。

16、ROM、PROM、EPROM分别用在什么场合？
[解答] ROM适合于固化成熟的固定程序和数据。

PROM适用于需要对存储器进行编程的地方。

EPROM适用于需要用电信号对存储器中的内容进行在线清除和修改的地方。

三、分析题
1 设计一片容量为32K×8B的EPROM芯片与8088 CPU的连接。

写出此EPROM芯片所占地址空间（设起始地址20000H）。

2 试设计62256（32K×8B）与8088 CPU相连接，绘出连线图，设起始地址为40000H。

3 存储器设计
已知RAM芯片结构如图所示，试回答如下问题：
（１）若要求构成一个８Kⅹ8的RAM阵列，则需几片这样的芯片？若RAM阵列组的起始地址为E100H，试写出每块RAM芯片的地址空间
（２）若采用全地址译码方式译码，试画出存储器系统电路连接图；
（３）试编程：将55H写满每个芯片，而后再逐个单元读出做比较，若有错，则使CL=FFH,若全部正确，则使CL=77H。

[解答] (1)需4片,分为2个芯片组, 芯片组1( #0、#2)的地址空间为：E1000H ～E1FFFH；芯片组2（ #1、#3）的地址空间为：E2000H～E2FFFH.
(3)填写内存的程序如下:
MOV AX, 0E100H
MOV DS, AX ;给数据段、附加数据段寄存器赋初值
MOV ES, AX
MOV DI, O
CLD
MOV CX, 2000H ;循环计数器赋初值
MOV AL, 55H
REP STOSB ;充填
MOV DI, 0
MOV CX, 2000H
REPZ SCASB ;扫描比较
JNZ NEXT
MOV CL, 77H ;正确
JMP EXIT
NEXT: MOV CL,FFH ;出错
EXIT: HLT
4 某微机系统有１６根地址线A15～A0和８根数据线D7～D0，其存储器由两片ＳＲＡＭ芯片＃１和＃２组成如下图所示，为简化起见图中未画出全部控制信号线，本题中地址线Ａ１５和Ａ１４未用，按照它们均等于０来计算。

写出芯片＃１和＃２各自的寻址范围（注意：两者的寻址范围不可重叠）以及系统的总存储
容量。