第五章 存儲器系統(tǒng)chap5

1、高速緩沖存儲器高速緩沖存儲器主存儲器主存儲器主存儲器主存儲器磁盤存儲器磁盤存儲器寄存器堆寄存器堆高速緩存高速緩存主存儲器主存儲器聯(lián)機外存儲器聯(lián)機外存儲器脫機外存儲器脫機外存儲器快慢小大容量速度CPU內(nèi)核內(nèi)核隨機存取存儲器（隨機存取存儲器（RAM）Random Access Memory只讀存儲器（只讀存儲器（ROM）Read Only Memory靜態(tài)存儲器（靜態(tài)存儲器（SRAM）Static RAM動態(tài)存儲器（動態(tài)存儲器（DRAM）Dynamic RAM掩模掩模ROM一次性可寫一次性可寫ROMEPROMEEPROM6264D7-D0A12-A0OEWECS1CS2D0D7A0A12WEOEC

2、S1CS2A0A12MEMWMEMR譯碼譯碼電路電路高位地址信號D0D7 存儲器存儲器芯片芯片譯譯碼碼器器低位地址高位地址全部地址片選信號A19A18A17A16A15A14A13&1#CS1A12A0D7D0高位地址線全部參加譯碼6264A12-A0D7-D0#OE#WEA19A17A16A15A14A13&1到6264CS1 Y0# G1 Y1#G2A Y2#G2B Y3#Y4#A Y5#B Y6#C Y7#片選信號輸出譯碼允許信號地址信號（接到不同的存儲體上）74LS138邏輯圖：74LS138的真值表：（注意：輸出低電平有效）可以看出，當(dāng)譯碼允許信號有效時，Yi是輸入A

3、、B、C的函數(shù)，即 Y=f(A,B,C)11111111X X X 其 他 值011111111 1 1 1 0 0101111111 1 0 1 0 0110111111 0 1 1 0 0111011111 0 0 1 0 0111101110 1 1 1 0 0111110110 1 0 1 0 0111111010 0 1 1 0 0111111100 0 0 1 0 0Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0C B AG1 G2A G2BD0D7A0A12WEOECS1CS2A0A12MEMWMEMRD0D7G1G2AG2BCBA&A19A14A13A17A16A15+5VY0下圖中

4、A18不參與譯碼，故6264的地址范圍為：6264行地址10001 0 0 0列地址WE=0 數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)寫入WE=1 數(shù)據(jù)讀出數(shù)據(jù)讀出WE：寫允許信號寫允許信號位擴展位擴展擴展每個存儲單元的位數(shù)擴展每個存儲單元的位數(shù)字?jǐn)U展字?jǐn)U展擴展存儲單元的個數(shù)擴展存儲單元的個數(shù)字位擴展字位擴展二者的綜合二者的綜合用多片存儲芯片構(gòu)成一個需要的內(nèi)存空間，用多片存儲芯片構(gòu)成一個需要的內(nèi)存空間，它們在整個內(nèi)存中占據(jù)不同的地址范圍，任它們在整個內(nèi)存中占據(jù)不同的地址范圍，任一時刻僅有一片（或一組）被選中。一時刻僅有一片（或一組）被選中。字節(jié)數(shù)字節(jié)數(shù)字長字長LS138A8A192164A2164A2164ADBABD0

5、D1D7A0A7譯碼輸出讀寫信號A0A19D0D7A0A7A0A7BANK1奇數(shù)地址BANK0偶數(shù)地址D15-D0D7-D0D15-D8A19-A0譯碼器控制信號體選信號和讀寫控制如何產(chǎn)生？如何產(chǎn)生？如何連接？如何連接？D15-D9D8-D0高位存儲體(奇數(shù)地址)低位存儲體(偶數(shù)地址)A16-A1A15-A0A15-A0D7-D0D7-D064KB8片64KB8片CS#Y0#Y7#Y0#Y7#CBAA19A18A17CBAA19A18A17CS#G1G2A#G2B#G1G2A#G2B#OE#WE#OE#WE#MEMR#MEMW#BHE#A0VccVcc注注意意這這些些信信號號線線的的連連接接方

6、方法法MEMW#信號同時有效，但只有一個存儲體被選中信號同時有效，但只有一個存儲體被選中讀16位數(shù)據(jù)時每個體被選中幾次？D15-D9D8-D0高位存儲體(奇數(shù)地址)低位存儲體(偶數(shù)地址)A16-A1A15-A0A15-A0D7-D0D7-D064KB8片64KB8片CS#Y0#Y7#CBAA19A18A17CS#G1G2A#G2B#OE#WE#OE#WE#MEMR#BHE#A0VccGNDMEMW#11每個存儲體用不同的讀控制信號每個存儲體用不同的讀控制信號讀16位數(shù)據(jù)時每個體被選中幾次？掩模掩模ROM一次性可寫一次性可寫ROM可讀寫可讀寫ROM分分 類類EPROM（紫外線擦除）紫外線擦除）E

7、EPROM（電擦除）電擦除）數(shù)據(jù)讀出數(shù)據(jù)讀出編程寫入編程寫入擦除擦除標(biāo)準(zhǔn)編程方式標(biāo)準(zhǔn)編程方式快速編程方式快速編程方式編程寫入的特點：編程寫入的特點：每出現(xiàn)一個編程負脈沖就寫入一個字節(jié)數(shù)據(jù)每出現(xiàn)一個編程負脈沖就寫入一個字節(jié)數(shù)據(jù)工作方式工作方式字節(jié)寫入：每一次字節(jié)寫入：每一次BUSY正脈沖寫正脈沖寫 入一個字節(jié)入一個字節(jié)自動頁寫入：每一次自動頁寫入：每一次BUSY正脈寫正脈寫 入一頁（入一頁（1 32字節(jié)）字節(jié)）字節(jié)擦除：一次擦除一個字節(jié)字節(jié)擦除：一次擦除一個字節(jié)片擦除：一次擦除整片片擦除：一次擦除整片數(shù)據(jù)讀出數(shù)據(jù)讀出編程寫入編程寫入 擦擦 除除讀單元內(nèi)容讀單元內(nèi)容讀內(nèi)部狀態(tài)寄存器內(nèi)容讀內(nèi)部狀態(tài)寄

8、存器內(nèi)容讀芯片的廠家及器件標(biāo)記讀芯片的廠家及器件標(biāo)記數(shù)據(jù)寫入，寫軟件保護數(shù)據(jù)寫入，寫軟件保護字節(jié)擦除，塊擦除，片擦除字節(jié)擦除，塊擦除，片擦除擦除掛起擦除掛起DBCPUCache控制部件CacheRAMAB送主存地址檢索(用主存地址作為關(guān)鍵字,查找CAM)前提：每次訪問的主存地址都保留在CAM內(nèi)。CAMContent Access Memory命中則發(fā)出讀 Cache命令, 從Cache取數(shù)據(jù)不命中則發(fā)出讀RAM命令, 從RAM取數(shù)據(jù)寫操作寫操作讀操作讀操作貫穿讀出式貫穿讀出式旁路讀出式旁路讀出式寫穿式寫穿式回寫式回寫式CPUCache主主 存存CPUCache主主 存存更新寫入CPUCache主主 存存CPUCPU對主存的所有數(shù)據(jù)請求都首先送到對主存的所有數(shù)據(jù)請求都首先送到CacheCache，在在CacheCache中查找。中查找。若若命中，則切命中，則切斷斷CPUCPU對主存的請求，并將數(shù)據(jù)送出；如對主存的請求，并將數(shù)據(jù)送出；如果不命中，則將數(shù)據(jù)請求傳給主存果不命中，則將數(shù)據(jù)請求傳給主存。CPUCache主主 存存3）PC機中的機中的CACHE一般有兩級CACHE（有的具有三級）L1 CACHEL2 CACHE 新型CPU一般將這兩級CACHE都做在CPU內(nèi)核中。而且運行速度與CPU內(nèi)核