計算機(jī)組成原理第4章1存儲器

第４章存儲器4.1概述4.2主存儲器4.3高速緩沖存儲器4.4輔助存儲器計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!4.1概述一、存儲器分類1.按存儲介質(zhì)分類(1)半導(dǎo)體存儲器(2)磁表面存儲器(3)磁芯存儲器(4)光盤存儲器易失TTL、MOS磁頭、載磁體硬磁材料、環(huán)狀元件激光、磁光材料非易失計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!(1)存取時間與物理地址無關(guān)（隨機(jī)訪問）

順序存取存儲器磁帶4.12.按存取方式分類(2)存取時間與物理地址有關(guān)（串行訪問）

隨機(jī)存儲器只讀存儲器

直接存取存儲器磁盤可讀

可寫只讀計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!磁盤、磁帶、光盤高速緩沖存儲器（Cache）FlashMemory存儲器主存儲器輔助存儲器MROMPROMEPROMEEPROMRAMROM靜態(tài)RAM動態(tài)RAM3.按在計算機(jī)中的作用分類4.1SDRAMDDRDoubleDataRate

SRAMDRAMMRAM（磁性隨機(jī)儲存）PRAM（Phase-ChangeRAM）FRAM

Ferroelectricmemory計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!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器10ns20ns200nsms(虛地址)邏輯地址(實地址)物理地址主存儲器4.1（速度）（容量）計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!2.主存和CPU的聯(lián)系MDRMARCPU主存讀數(shù)據(jù)總線地址總線寫4.2計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!(2)存儲速度4.主存的技術(shù)指標(biāo)(1)存儲容量(3)存儲器的帶寬主存存放二進(jìn)制代碼的總位數(shù)讀出時間寫入時間存儲器的訪問時間

存取時間存取周期讀周期寫周期連續(xù)兩次獨(dú)立的存儲器操作（讀或?qū)懀┧璧淖钚￠g隔時間

位/秒4.2多體并行結(jié)構(gòu)存取周期位存取周期=100ns,16b,帶寬=？計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!二、半導(dǎo)體存儲芯片簡介1.半導(dǎo)體存儲芯片的基本結(jié)構(gòu)譯碼驅(qū)動存儲矩陣讀寫電路片選線讀/寫控制線地址線…數(shù)據(jù)線…片選線讀/寫控制線（低電平寫高電平讀）（允許讀）4.2CSCEWE（允許寫）WEOE計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!0,015,015,70,7

讀/寫控制電路

地址譯碼器

字線015……16×8矩陣………07D07D位線讀/寫選通A3A2A1A0……2.半導(dǎo)體存儲芯片的譯碼驅(qū)動方式(1)線選法4.200000,00,7…0…07…D07D讀/寫選通讀/寫控制電路計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!A′T1

~T4T5T6T7T8A寫放大器寫放大器DIN寫選擇讀選擇讀放位線A位線A′列地址選擇行地址選擇DOUT

①靜態(tài)RAM基本電路的讀

操作行選

T5、T6開4.2T7、T8開列選讀放DOUTVAT6T8DOUT讀選擇有效計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!

(2)靜態(tài)RAM芯片舉例①Intel2114外特性存儲容量1K×4

位4.2I/O1I/O2I/O3I/O4A0A8A9WECSVCCGNDIntel2114…計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!15…031…1647…3263…48150311647326348讀寫電路讀寫電路讀寫電路讀寫電路……………………0163015……行地址譯碼列地址譯碼I/O1I/O2I/O3I/O4WECS第一組第二組第三組第四組0000000000

②Intel2114RAM矩陣(64×64)讀計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!第一組第二組第三組第四組

②Intel2114RAM矩陣(64×64)讀15…031…1647…3263…48150311647326348讀寫電路讀寫電路讀寫電路讀寫電路……………………0163015……行地址譯碼列地址譯碼I/O1I/O2I/O3I/O4WECS0000000000150311647326348…………0…164832………計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!15…031…1647…3263…48150311647326348讀寫電路讀寫電路讀寫電路讀寫電路……………………0163015……行地址譯碼列地址譯碼I/O1I/O2I/O3I/O4WECS第一組第二組第三組第四組

③Intel2114RAM矩陣(64×64)寫0000000000計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!第一組第二組第三組第四組

③Intel2114RAM矩陣(64×64)寫15…031…1647…3263…48150311647326348讀寫電路讀寫電路讀寫電路讀寫電路……………………0163015……行地址譯碼列地址譯碼I/O1I/O2I/O3I/O4WECS150311647326348………0…164832………0000000000計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!ACSDOUT地址有效地址失效片選失效數(shù)據(jù)有效數(shù)據(jù)穩(wěn)定高阻

(3)靜態(tài)RAM讀

時序tAtCOtOHAtOTDtRC片選有效讀周期

tRC

地址有效下一次地址有效讀時間

tA

地址有效數(shù)據(jù)穩(wěn)定tCO

片選有效數(shù)據(jù)穩(wěn)定tOTD

片選失效輸出高阻tOHA

地址失效后的數(shù)據(jù)維持時間WE計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!高低小大快慢輔存寄存器緩存主存磁盤光盤磁帶光盤磁帶速度容量價格位／1.存儲器三個主要特性的關(guān)系二、存儲器的層次結(jié)構(gòu)CPUCPU主機(jī)4.1計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!4.2主存儲器一、概述1.主存的基本組成存儲體驅(qū)動器譯碼器MAR控制電路讀寫電路MDR讀寫……………計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!

高位字節(jié)

地址為字地址低位字節(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為16

位按字尋址若字長為32

位字地址字節(jié)地址11109876543210840字節(jié)地址字地址4523014203.主存中存儲單元地址的分配4.2224=16M8M4M計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!芯片容量二、半導(dǎo)體存儲芯片簡介1.半導(dǎo)體存儲芯片的基本結(jié)構(gòu)譯碼驅(qū)動存儲矩陣讀寫電路1K×4位16K×1位8K×8位片選線讀/寫控制線地址線…數(shù)據(jù)線…地址線（單向）數(shù)據(jù)線（雙向）1041411384.2計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!存儲芯片片選線的作用用16K×1位的存儲芯片組成64K×8位的存儲器

32片當(dāng)?shù)刂窞?5535時，此8片的片選有效

8片16K×1位

8片16K×1位

8片16K×1位

8片16K×1位4.2計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!A3A2A1A0A40,310,031,031,31

Y地址譯碼器

X地址譯碼器

32×32

矩陣……A9I/OA8A7A56AY0Y31X0X31D讀/寫……(2)重合法4.200000000000,031,00,31……0,0讀計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!三、隨機(jī)存取存儲器(RAM)

1.靜態(tài)RAM(SRAM)

(1)靜態(tài)RAM基本電路A′觸發(fā)器非端1T4T~觸發(fā)器5TT6、行開關(guān)7TT8、列開關(guān)A

觸發(fā)器原端T1~T4T5T6T7T8A′A寫放大器寫放大器DIN寫選擇讀選擇DOUT讀放位線A位線A′列地址選擇行地址選擇T1~T4A‘A計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!T1~T4T5T6T7T8A′ADIN位線A位線A′列地址選擇行地址選擇寫放寫放讀放DOUT寫選擇讀選擇

②靜態(tài)RAM基本電路的寫

操作行選T5、T6開兩個寫放DIN4.2列選T7、T8開（左）

反相T5A′（右）

T8T6ADINDINT7寫選擇有效T1~T4計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!

②Intel2114RAM矩陣(64×(16

×4))A3A4A5A6A7A8A0A1A2A915…031…1647…3263…48150311647326348讀寫電路讀寫電路讀寫電路讀寫電路……………………0163015……行地址譯碼列地址譯碼I/O1I/O2I/O3I/O4WECS第一組第二組第三組第四組計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!第一組第二組第三組第四組15…031…1647…3263…48150311647326348讀寫電路讀寫電路讀寫電路讀寫電路……………………0163015……行地址譯碼列地址譯碼I/O1I/O2I/O3I/O4WECS0000000000

②Intel2114RAM矩陣(64×64)讀150311647326348…………計算機(jī)組成原理第4章1存儲器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!A3A4A5A6A7A8A0A1A2A915…031…1647…3263…48150311647326348讀寫電路讀寫電路讀寫電路讀寫電路……………………0163015……行地址譯碼列地址譯碼I/O1I/O2I/O3I/O4WECS第一組第二組第三組第四組

③Intel2114RAM矩陣(64×64)寫計