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《第七講 存儲(chǔ)器概述及主存儲(chǔ)器(sram)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第4章存儲(chǔ)器4.1概述4.2主存儲(chǔ)器4.3高速緩沖存儲(chǔ)器4.4輔助存儲(chǔ)器1、存儲(chǔ)器概述外部特性,性能參數(shù),層次結(jié)構(gòu)2、靜態(tài)存儲(chǔ)器和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元構(gòu)成一位存儲(chǔ)單元及存儲(chǔ)陣列,多端口SRAM,讀寫(xiě)時(shí)序3、半導(dǎo)體ROM存儲(chǔ)器MROM,PROM,EPROM,EEPROM,F(xiàn)LASH4、存儲(chǔ)器芯片構(gòu)成以及存儲(chǔ)器主要技術(shù)指標(biāo)5、存儲(chǔ)器擴(kuò)展技術(shù)位、字、字位擴(kuò)展6、數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼奇偶校驗(yàn)碼,海明碼,CRC碼本章安排本章將解決的主要問(wèn)題1、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類(lèi)、組成及組成部件的作用及工作原理、讀/寫(xiě)操作的基本過(guò)程。2、SRAM、DRAM芯片
2、的組成特點(diǎn)、工作過(guò)程、典型芯片的引腳信號(hào)、了解DRAM刷新的基本概念。3、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的主要技術(shù)指標(biāo)、芯片的擴(kuò)充、CPU與半導(dǎo)體存儲(chǔ)器間的連接。在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中,存儲(chǔ)器處于全機(jī)中心地位,其原因是:(1)當(dāng)前計(jì)算機(jī)正在執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)(除了暫存于CPU寄存器的)均存放在存儲(chǔ)器中。CPU直接從存儲(chǔ)器取指令或存取數(shù)據(jù)。(2)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中輸入輸出設(shè)備數(shù)量增多,數(shù)據(jù)傳送速度加快,因此采用了直接存儲(chǔ)器存取(DMA)技術(shù)和I/O通道技術(shù),在存儲(chǔ)器與輸入輸出系統(tǒng)之間直接傳送數(shù)據(jù)。(3)共享存儲(chǔ)器的多處理機(jī)的出現(xiàn),利用存儲(chǔ)器存放共享數(shù)據(jù),并
3、實(shí)現(xiàn)處理機(jī)之間的通信,更加強(qiáng)了存儲(chǔ)器作為全機(jī)中心的地位。由于中央處理器都是由高速器件組成,不少指令的執(zhí)行速度基本上取決于主存儲(chǔ)器的速度。所以,計(jì)算機(jī)解題能力的提高、應(yīng)用范圍的日益廣泛和系統(tǒng)軟件的日益豐富,無(wú)一不與主存儲(chǔ)器的技術(shù)發(fā)展密切相關(guān)。簡(jiǎn)介第七講存儲(chǔ)器(一)存儲(chǔ)器分類(lèi)存儲(chǔ)器概述存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)主存儲(chǔ)器(一)本講主要內(nèi)容存儲(chǔ)器概述1、存儲(chǔ)器:是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的記憶設(shè)備,用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)。2、存儲(chǔ)元:存儲(chǔ)器的最小組成單位,用以存儲(chǔ)1位二進(jìn)制代碼。3、存儲(chǔ)單元:是CPU訪問(wèn)存儲(chǔ)器基本單位,由若干個(gè)具有相同操
4、作屬性的存儲(chǔ)元組成。4、單元地址:在存儲(chǔ)器中用以表識(shí)存儲(chǔ)單元的唯一編號(hào),CPU通過(guò)該編號(hào)訪問(wèn)相應(yīng)的存儲(chǔ)單元。5、字存儲(chǔ)單元:存放一個(gè)字的存儲(chǔ)單元,相應(yīng)的單元地址叫字地址。6、字節(jié)存儲(chǔ)單元:存放一個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)單元,相應(yīng)的單元地址叫字節(jié)地址7、按字尋址計(jì)算機(jī):可編址的最小單位是字存儲(chǔ)單元的計(jì)算機(jī)。8、按字節(jié)尋址計(jì)算機(jī):可編址的最小單位是字節(jié)的計(jì)算機(jī)。9、存儲(chǔ)體:存儲(chǔ)單元的集合,是存放二進(jìn)制信息的地方一、幾個(gè)基本概念二、存儲(chǔ)器分類(lèi)1.按存儲(chǔ)介質(zhì)分類(lèi)(1)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器(2)磁表面存儲(chǔ)器(3)磁芯存儲(chǔ)器(4)光盤(pán)存儲(chǔ)器易失TTL、
5、MOS磁頭、載磁體硬磁材料、環(huán)狀元件激光、磁光材料非易失(1)存取時(shí)間與物理地址無(wú)關(guān)(隨機(jī)訪問(wèn))順序存取存儲(chǔ)器磁帶4.12.按存取方式分類(lèi)(2)存取時(shí)間與物理地址有關(guān)(串行訪問(wèn))隨機(jī)存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器直接存取存儲(chǔ)器磁盤(pán)在程序的執(zhí)行過(guò)程中可讀可寫(xiě)在程序的執(zhí)行過(guò)程中只讀磁盤(pán)、磁帶、光盤(pán)高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)FlashMemory存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器輔助存儲(chǔ)器MROMPROMEPROMEEPROMRAMROM靜態(tài)RAM動(dòng)態(tài)RAM3.按在計(jì)算機(jī)中的作用分類(lèi)4.1高低小大快慢輔存寄存器緩存主存磁盤(pán)光盤(pán)磁帶光盤(pán)磁帶速度容量?jī)r(jià)格位/1.
6、存儲(chǔ)器三個(gè)主要特性的關(guān)系三、存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)CPUCPU主機(jī)4.1名 稱高速緩沖存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱Cache主存外存用 途高速存取指令和數(shù)據(jù)存放計(jì)算機(jī)運(yùn)行期間的大量程序和數(shù)據(jù)存放系統(tǒng)程序和大型數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)庫(kù)特 點(diǎn)存取速度快,但存儲(chǔ)容量小存取速度較快,存儲(chǔ)容量不大存儲(chǔ)容量大,位成本低存儲(chǔ)器的用途和特點(diǎn)緩存CPU主存輔存2.緩存主存層次和主存輔存層次緩存主存輔存主存虛擬存儲(chǔ)器10ns20ns200nsms虛地址邏輯地址實(shí)地址物理地址主存儲(chǔ)器4.1(速度)(容量)四、主存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo)存儲(chǔ)容量;存取時(shí)間(存儲(chǔ)器訪問(wèn)
7、時(shí)間);存儲(chǔ)周期和存儲(chǔ)器帶寬;可靠性;功耗及集成度。指標(biāo)存儲(chǔ)容量存取時(shí)間存儲(chǔ)周期存儲(chǔ)器帶寬含 義在一個(gè)存儲(chǔ)器中可以容納的存儲(chǔ)單元總數(shù)啟動(dòng)到完成一次存儲(chǔ)器操作所經(jīng)歷的時(shí)間連續(xù)啟動(dòng)兩次操作所需間隔的最小時(shí)間單位時(shí)間里存儲(chǔ)器所存取的信息量表現(xiàn)存儲(chǔ)空間的大小主存的速度主存的速度數(shù)據(jù)傳輸速率技術(shù)指標(biāo)單位字?jǐn)?shù),字節(jié)數(shù)nsns位/秒,字節(jié)/秒主存儲(chǔ)器一、概述1.主存的基本組成存儲(chǔ)體驅(qū)動(dòng)器譯碼器MAR控制電路讀寫(xiě)電路MDR地址總線數(shù)據(jù)總線讀寫(xiě)……………2.主存和CPU的聯(lián)系MDRMARCPU主存讀數(shù)據(jù)總線地址總線寫(xiě)4.2高位字節(jié)地址為字
8、地址低位字節(jié)地址為字地址設(shè)地址線24根按字節(jié)尋址按字尋址若字長(zhǎng)為16位按字尋址若字長(zhǎng)為32位字地址字節(jié)地址11109876543210840字節(jié)地址字地址4523014203.主存中存儲(chǔ)單元地址的分配4.2224=16M8M4M(2)存儲(chǔ)速度4.主存的技術(shù)指標(biāo)(1)存儲(chǔ)容量(3)存儲(chǔ)器的帶寬主存存放二進(jìn)制代碼的總位數(shù)