1、 RAS的产生(由74LS138 U31产生)

产生条件:(74LS138的G1、G2A、G2B均有效)

① 模板选择信号DACK0BRD有效。此时,DRAM不处于刷新。(经反向器U78接U31的G2A)

② CPU对DRAM读或写,XMEMR、XMEMW有效。(经与非门U72接U31的G1)

③ 地址线A19、A18为低电平,使G2B有效。

④ 74LS138的C=0,B=A17,A=A16,因此,四个RAS信号(Y0、Y1、Y2、Y3)对应的地址选择范围是:

RAS0:00000~0FFFFH

RAS1:10000~1FFFFH

RAS2:20000~2FFFFH

RAS3:30000~3FFFFH

2、 CAS的产生(由74LS138 U78产生)

产生条件:(74LS138的G1、G2A、G2B均有效)

① 模板选择信号DACK0BRD有效。此时,DRAM不处于刷新。(接U71的G1)

② CPU对DRAM读或写, XMEMR、XMEMW有效后100ns(由延迟器U73产生延迟信号,送G2B)

③ 地址线A19、A18为低电平,使G2A有效。

④ C=0,B=A17,A=A16,使四个CAS信号与RAS信号对应的地址范围相同。

二、 RAM电路

例、8088 CPU组成的最小系统中,有32KB ROM,其地址范围是0000~7FFFH;有8KB RAM,其地址范围是8000~9FFFH。如果ROM选用2764,RAM选用2114,画出存储器地址线及数据线的连接图。

分析:

① 32KB ROM,需要4片2764(8Kb×8);8KB RAM,需要16片2114(1Kb×4)。16片2114分为8组,每组两片。

② 4片2764的地址范围是:

1片:0000~1FFFH

2片:2000~3FFFH

3片:4000~5FFFH

4片:6000~7FFFH。

③ 8组2114的地址范围是:

一组:8000~83FFH

二组:8400~87FFH

三组:8800~8BFFH

四组:8C00~8FFFH

五组:9000~93FFH

六组:9400~97FFH

七组:9800~9BFFH

八组:9C00~9FFFH

④ 2764(8Kb×8)片内地址需要13根(A12~A0),2114(1Kb×4)片内地址需要10根(A9~A0)。

⑤ 使用两片74LS138分别作为ROM的片选和RAM的片选(一组RAM的两片2114的片选连接在一起)。

ROM片选信号的确定:

芯片地址 A15~A0

\

74LS138输入A15~A13

片内地址A12~A0

C(A15)

B(A14)

A(A13)

0000~1FFFH

0

0

0

0

0000000000000 ~1111111111111

2000~3FFFH

1

0

0

1

4000~5FFFH

2

0

1

0

6000~7FFFH

3

0

1

1

8000~9FFFH

4

1

0

0

作为RAM片选控制

RAM片选信号的确定:

地址范围 A15~A0

组别

A15 A14 A13

74LS138

片内地址A9~A0

C

A12

B

A11

A

A10

8000~83FF

0

由ROM38制 = 100

0

0

0

0000000000 ~1111111111

8400~87FF

1

0

0

1

8800~8BFF

2

0

1

0

8C00~8FFF

3

0

1

1

9000~93FF

4

1

0

0

9400~97FF

5

1

0

1

9800~9BFF

6

1

1

0

9C00~9FFF

7

1

1

1

三、微机中主内存的使用

1、 内存条

微机的主内存一般制造为内存条的形式,插在主板的内存插槽上使用。如:

 

 

内存条的外形规范一般有30线(30个引脚)SIMM、72线(EDO RAM)SIMM、168线DIMM(SDRAM、EDO RAM)。

SIMM:single in_line memory module,单列直插式内存模块。

DIMM:double in_line memory module,双列列直插式内存模块。有72线(每面36线)、144线(每面72线)、168线(每面84线)规格。

30线:8位数据、11位行列共用地址、RAS、CAS等。用于386系统,其带宽为16位(ISA),必须成对使用。

72线:32位数据、12位行列共用地址、RAS、CAS、SPD信号,32位带宽。在486系统上可单数使用。在Pentium 及Pentium /w MMX等64位系统中必须成对使用。

168线:64位数据、14位行列共用地址、RAS、CAS、SPD等。用于Pentium、Pentium /w MMX、Pentium Pro、Pentium Ⅱ,这些处理器均为64位外部数据总线(内核均为32位!),可单数使用。

2、ECC:Error Check and Correction,错误检测与纠正(奇偶校验parity)。

每8位数据产生一位校验位。而存储器芯片一般为"×8"结构,因此,带校验的内存条一般每面有9片芯片(8片数据、1片校验),不带校验的内存条一般每面有8片芯片。ECC内存可以纠正一位传输错误,当发生一位传输错时,不会死机。通常,只在服务器上使用ECC内存。

3、EDO RAM:扩展数据输出(Extended Data Output)

采用页模式输出数据,但与普通页模式略有不同。

普通页模式在CAS为高电平时不能输出数据,因为,只有当数据被系统(DRAM 控制器)取走后,CAS才能置高。

EDO页模式在CAS为高电平时可以输出数据,因为,系统未取走的数据由存储器内部的寄存器保存(称为"锁住"),只要数据已被锁住, CAS可为高电平以准备下一列地址访问(使下一列地址单元预充电)。系统从寄存器中读数据,即使这时的CAS为高。(寄存器锁住一个数据直到下一个CAS的下降沿)。

4、SDRAM:同步DRAM(Synchronous)

非SDRAM的DRAM定时,均相对于 RAS、CAS、WE信号的上升沿或下降沿,而SDRAM的定时,与CPU外部总线同步,故称为同步DRAM。

5、BURST:突发

在CPU未收到READY信号前,发出下一总线周期的地址信号,这种访问方式称为突发访问。由于存储器只能在较短时间内适应这种访问方式(存储器的速度低于CPU),因此称为突发。

6、Pipeline:管道

或称流水线,使用输入/输出寄存器,使存储器访问可以形成像"管道"那样的数据流水线传输方式

7、SPD:Serial Presence Detect,串行设备标识

在内存条上,增加一小片 ,共有256字节,标识了该内存条的制造商代码、芯片类型(EDO/SDRAM)、速度、行地址数量、列地址数量、刷新速度、有无ECC、数据宽度(如×8,×4)等信息,这些信息通过系统的串行系统管理总线(SMB,system management bus)传送给DRAM控制器,DRAM控制器根据其速度等参数决定访问该内存条的定时。

8、PC100

Intel 颁布的SDRAM规范,可运行在100MHz下。

规范主要要求为:

① 为了减少电磁干扰,PCB应按6层板制造(减小布线长度,trace)。

② 8ns芯片。

③ 时序要求。

④ SPD要求。

⑤ 标识为PC100-abc-def。

a = CL value b = trcd value c = trp value

d = tac value e = spd rev # f = reserved

例PC100-322-620。CL3, trcd=2, trp=2, tac=6, 2= spd rev 1.2 tac 和spd可为两位数。如 PC100-322-60120

CL3, trcd=2, trp=2, tac=6, 12= spd rev 1.2(ss151s.pdf)

7、 Flash ,闪速

一种EEPROM,它可被按块重写,各块的写入时序不同。多数用于BIOS。Flash 分为四块:启动块(boot block)8K、两个参数块(parameter block)各4K、一个程序块112K。

8、 SGRAM:Synchronous Graphic RAM

同步图形RAM,在信号的上升沿和下降沿均可读写数据。

9、 Tag RAM:标记RAM

用于标记被缓存(Cached)主存的地址。

10、 VRAM:Video RAM

双向RAM,可被显示控制器和CPU同时访问。

11、 WRAM:Window RAM

允许同时读和写,比VRAM的效率更高。