存储器系统教学ppt课件

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1、第四章存储器和缓存技术重点：SRAM和DRAM的组成原理高速缓冲存储器的组成原理微型计算机中存储器的组成结构难点：存储器与CPU的连接及内存条的组成高速缓冲存储器的工作原理本章重点、难点1存储器概述存储器分类存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据一组概念存储位/存储元存储单元存储器存储器分类按存储介质分半导体存储器：用半导体器件组成的存储器，集成电路芯片，一般用作内存；磁表面存储器：用磁性材料做成的存储器，如磁盘存储器、磁带存储器，用作外存；光存储器：如光盘，用作外存存储器分类按存储方式分

2、随机存储器（RAM）：任何存储单元的内容都能被随机存取，且存取时间和存储单元的物理位置无关如：半导体存储器顺序存储器（SAM）：只能按某种顺序来存取，存取时间和存储单元的物理位置有关特点：速度慢、容量大、成本低例：磁带存储器，用作外存直接存储器DAM）：具有随机和顺序两种操作例：磁盘存储器，用作外存，找道为随机操作；读取扇区内容则为顺序操作存储器分类按存储器工作方式分只读存储器(ROM)：存储的内容是固定不变的，只能读出而不能写入的半导体存储器随机读写存储器(RAM)：既能读出又能写入的半导体存储器可

3、擦洗的可编程的只读存储器：EPROME2PROM闪速存储器(flashmemory)存储器分类按在计算机系统中的作用分主存储器辅助存储器高速缓冲存储器控制存储器存储器的分级结构对存储器的要求容量大，速度快，成本低解决三者之间的矛盾目前通常采用多级存储器体系结构高速缓冲存储器主存储器外存储器存储器的分级结构CPU寄存器Cache主　　存磁盘Cache磁　　　盘磁　　　带光　　　盘CPU能直接访问的存储器称为内存储器，包括告诉缓冲存储器和主存储器CPU不能直接访问外存储器，外存储器的信息必须调入内存储器后

4、才能为CPU进行处理存储器的分级结构各级存储器的用途和特点名称简称用途特点高速缓冲存储器Cache高速存取指令和数据存取速度快，但存储容量小主存储器主存存放计算机运行期间的大量程序和数据存取速度较快，存储容量不大外存储器外存存放系统程序和大型数据文件及数据库存储容量大，位成本低主存储器的技术指标存储容量存取时间存储周期存储器带宽主存储器的技术指标存储容量计算机可寻址的最小单位是一个存储字一个存储字所包括的二进制位数称为字长一个字节为8个二进制位一个字可以由若干字节组成按“字节”寻址的计算机称为“字节可

5、寻址”计算机容量=主存储器存储单元总数×存储字长存储容量一个存储器中可以容纳的存储单元总数，存储容量的单位有B/K/M/G/T等存储容量反映了存储空间的大小主存储器的技术指标存取时间又称存储器访问时间，是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间，单位为ns存储周期是指连续启动两次读操作所需间隔的最小时间，通常略大于存取时间，单位为ns存储器带宽是指单位时间里存储器所存取的信息量，单位为位/秒、字节/秒，是衡量数据传输速率的重要技术指标存取时间、存储周期、存储器带宽都反映了主存的速度指标随机读写存

6、储器（RAM）双极性（TTL）半导体存储器金属氧化物半导体（Metal-Oxide-SemiconductorMOS）存储器静态MOS存储器（StaticRAM）动态MOS存储器（DynamicRAM）随机读写存储器半导体存储器优点存取速度快存储体积小可靠性高价格低廉缺点断电后存储器不能保存信息SRAM存储器基本存储元基本存储元是组成存储器的基础和核心它用来存储一位二进制信息0或1SRAM存储器六管SRAM存储元X地址译码线Y地址译码线T1T2T6BAT5T3T4VccDDT7T8I/OI/O10MO

7、S静态记忆单元MOS：金属氧化物半导体导通截止负载管工作管SRAM存储器六管SRAM存储元X地址译码线Y地址译码线T1T2T6BAT5T3T4VccDDT7T8I/OI/O状态11截止导通0此时，存储元中存储的信息为“1”SRAM存储器六管SRAM存储元X地址译码线Y地址译码线T1T2T6BAT5T3T4VccDDT7T8I/OI/O状态20导通截止1此时，存储元中存储的信息为“0”SRAM存储器六管SRAM存储元X地址译码线Y地址译码线T1T2T6BAT5T3T4VccDDT7T8I/OI/O控制管

8、或开门管由存储单元地址经过译码后决定何时导通，即何时对该存储元进行读写SRAM存储器基本存储元写操作（以写入“1”为例）在I/O线上输入高电平，而在I/O线上输入低电平开启T5,T6,T7,T8四个晶体管，将高、低电平分别加载到A、B点，使T1管截止，T2管导通地址选择信号消失后，T5,T6,T7,T8管都截止，T1、T2管将保持写入的状态不变SRAM存储器基本存储元读操作若某个存储元被选中，则该存储元的T5、T6、T7、T8管均导通，A、B两点与位线D