微機05第五章：內(nèi)存儲器和存儲體系課件

第五章內(nèi)存儲器和內(nèi)存體系半導(dǎo)體存儲器概述RAM和ROM存儲器與微處理器連接并行存儲器重點：硬件上CPU如何連接存儲器？本章內(nèi)容5.1存儲器概述CPU寄存器組高速緩沖存儲器Cache主存儲器磁帶、磁盤光盤多級存儲體系結(jié)構(gòu)存取速度快位成本高容量小存取速度慢位成本低容量大5.1.2半導(dǎo)體存儲器分類雙極型RAMMOS型RAM靜態(tài)SRAM動態(tài)DRAM掩膜式ROM可編程RPROM可擦式EPROM電可擦式EEPROM隨機存儲器RAM只讀存儲器ROM存取容量存取時間存儲周期存儲帶寬5.1.3性能指標(biāo)1024*4=N*M（存儲單元*單元存儲位）=數(shù)據(jù)寫入或讀出的時間=連續(xù)2次讀/寫間隔的最小時間=單位時間里存取的信息量5.2.1SRAM(靜態(tài)RAM)由觸發(fā)器電路構(gòu)成基本單元有6個場效應(yīng)管：由4個場效應(yīng)管存儲0和1另2個場效應(yīng)管作為存儲單元到用于讀寫的位線的控制開關(guān)每個基本單元可存儲0或1掉電數(shù)據(jù)丟失5.2讀寫存儲器與只讀存儲器SRAM寫一位數(shù)據(jù)DRAM(動態(tài)RAM)利用電容存儲電荷的多寡來表示0或1需要動態(tài)刷新，否則數(shù)據(jù)丟失掉電數(shù)據(jù)丟失5.2.2DRAM由一個電容和一個晶體管組成的DRAM單元NORFlash工作原理存儲芯片(M*N)——存放大量二進制位10…1110……0101…10M個存儲單元存放N個二進制位考慮的問題：CPU總線的負(fù)載能力CPU與存儲器的速度匹配問題存儲器地址分配與譯碼5.3存儲器與微處理器的連接8K*810…1110……0101…108K個存儲單元存放8個二進制位選擇其中的一個單元，需要多少位地址呢？13位（213）需要多少位數(shù)據(jù)線呢？8位選擇存儲芯片內(nèi)2個8K*4組成一個16K*410…110……0101…010…110……0101…0選擇其中的一個單元，需要多少位地址呢？14位（214）13位——選擇某一芯片8K個存儲單元中的一個1位——選擇是哪一個8K的芯片需要多少位數(shù)據(jù)線呢？4位選擇存儲芯片全譯碼法將除去片內(nèi)尋址的地址線外的全部地址線用于地址譯碼部分譯碼將除去片內(nèi)尋址的地址線外的部分地址線用于地址譯碼1．存儲器地址分配與譯碼（2）位擴展示意圖（1K*41K*8）A0…A9

MREQD7~D4D3~D0

R/W……D0~D3CSA0…A9WE2114D0~D3CSA0…A9WE2114字?jǐn)U展芯片的字長滿足要求，但芯片的字?jǐn)?shù)不夠字?jǐn)U展的連接方式各存儲芯片的讀寫線并聯(lián)，接至CPU的讀寫控制端各存儲芯片的數(shù)據(jù)線并聯(lián)，接至CPU的數(shù)據(jù)總線各存儲芯片的片內(nèi)地址線并聯(lián)，接至CPU地址總線低位各存儲芯片的片選線接譯碼器不同輸出，譯碼器輸入接至CPU地址總線高位，譯碼器一控制端接訪存信號2．存儲芯片與CPU的連接（2）A0…A13

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R/W…D0~D7CSA0…A13WE………D0~D7CSA0…A13WED0~D7CSA0…A13WED0~D7CSA0…A13WE1234譯碼器A14A15Y1Y0Y2Y3字?jǐn)U展示意圖（16K*864K*8）D0~D3CSA0…A9WED0~D3CSA0…A9WED0~D3CSA0…A9WED0~D3CSA0…A9WE

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A0~A9D7~D4D3~D0R/W&&1A10MREQ1字位同時擴展示意圖（1K*42K*8）解決CPU和主存間速度、容量匹配問題的方法雙端口存儲器（空間并行技術(shù)）并行主存系統(tǒng)（時間并行技術(shù)）高速緩沖存儲器（5.5）虛擬存儲技術(shù)（5.6）5.4并行存儲器n個容量相同的存儲器/存儲體，它們具有各自的地址寄存器、數(shù)據(jù)線、時序，可以獨立編址、同時工作。各自以等同的方式與CPU傳送信息。理想情況下，如果程序段或數(shù)據(jù)塊都是連續(xù)地在主存中存取，將大大提高主存的訪問速度。各存儲體的編址采用交叉編址方式，即將一套統(tǒng)一的編址，按序號交叉地分配給各個存儲體。5.4.2多模塊交叉存儲器5.4.380X86存儲組織00000H00001HFFFFEHFFFFFH偶地址存儲模塊（低字節(jié)）奇地址存儲模塊（高字節(jié)）低8位高8位A19~A1A0BHEBHE和A0的選擇表A0特征00全字（規(guī)則字）傳送01在高8位進行字節(jié)傳送10在低8位進