计算机组成原理第3章存储系统

《计算机组成原理第3章存储系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、计算机组成原理第3章存储系统3.1存储器概述3.1.1存储器分类按存储介质分半导体存储器、磁表面存储器。按存取方式分随机存储器、顺序存储器。按存储器的读写功能分只读存储器（ROM）、随机读写存储器（RAM）。按信息的可保存性分断电后信息即消失的存储器，称为非永久记忆的存储器、断电后仍能保存信息的存储器称为永久性记忆的存储器。按照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、控制存储器等．3.1存储器概述3.1.2存储器分级结构三级存储体系3.1存储器概述三级存储体系Cache它是计算机系统中的一个高速小客量半导体存储。在计算机中，为了提高计算机的处

2、理速度，利用Cache来高速存取指令和数据。和主存储器相比，它的存取速度快，但存储容量小。主存储器简称主存，是计算机系统的主要存储器，用来存放计算机运行期间的大量程序和数据。它能和cache交换数据和指令。主存储器由MOS半导体存储器组成。外存储器是大容量辅助存储器、目前主要使用磁盘存储器、磁带存储器和光盘存储器．外存的特点是存储容量大，位成本低，通常用来存放系统程序和大型数据文件及数据库。3.1存储器概述3.1.3主存技术指标字存储单元：存放一个机器字的存储单元字地址：字存储单元的单元地址叫。而，称为字节存储单元：存放一个字节的单元字节地址：字节的元的地址按字寻

3、址的计算机：计算机中可编址的最小单位是字存储单元按字节寻址的计算机：计算机中可编址的最小单位是字节存储容量：在一个存储器中可以容纳的存储单元总数通常称为该存储器的存储容量。存储容量常用字数或字节数（B）来表示。存储容量这一概念反映了存储空间的大小．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这操作所经历的时间。具体讲，从一次读操作命令发出到该操作完成，将数据读人数据缓冲寄存器为止所经历的时间，即为存储器存取时间。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，存储周期略大于存取时间，其时间单位为us。存储器带宽：是单位时间里存储器所存取的信息

4、量，通常以位／秒或字节／秒做度量单位，带宽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。3.2随机读写存储器(RAM)3.2.1SRAM存储器(静态RAM)3.2.1.1基本二进制存储单元（六管静态MOS存储单元）3.2随机读写存储器(RAM)定义：逻辑1：A点高电平(B点低电平)逻辑0：A点低电平(B点高电平)T3、T4为负载管；T1、T2为工作管；T5、T6为X地址控制管；T7、T8为Y地址控制管。写操作：写‘1’：1)，X线、Y线加高电平，使得T5、T6、T7、T8导通。2）I/O线加高电平，I/O非线加低电平使得

5、A点高电平，B点低电平；3）此时T1截止，T2导通；4）X线、Y线高电平停止，T5、T6、T7、T8截止；5）进入稳定状态，A点高电平，存‘1’写‘0’操作类似。读操作：1）X线、Y线加高电平，T5、T6、T7、T8导通；2）I/O线有电流输出则为‘1’；反之I/O非线有电流输出，即为‘0’。3.2随机读写存储器(RAM)3.2.1.2SRAM的组成3.2随机读写存储器(RAM)3.2.1.2SRAM的组成1）存储体存储单元的集合，排成矩阵；2）地址译码器用于选择存储单元，一般采用双译码方式，分成X方向和Y方向两个译码器；3）驱动器提高X选择线或Y选择线的驱动功率

6、；4）I/O电路数据总线和存储单元之间，控制被选中单元读出或写入，具有放大信号的功能；5）片选控制与读/写电路6）输出驱动电路控制与数据总线的输入输出。3.2随机读写存储器(RAM)3.2.1.3SRAM的读写周期读周期3.2随机读写存储器(RAM)3.2.1.3SRAM的读写周期读周期(i)地址有效(ii)片选有效(iii)数据输出(iv)片选禁止，数据输出维持(v)地址信号停止3.2随机读写存储器(RAM)3.2.1.3SRAM的读写周期写周期3.2随机读写存储器(RAM)3.2.1.3SRAM的读写周期写周期(i)地址有效(ii)片选、写信号有效(iii)数

7、据总线清空(iv)数据写入(v)片选、写信号禁止，数据写入结束，数据总线内容维持(vi)地址信号停止3.2随机读写存储器(RAM)3.2.2DRAM存储器(动态RAM)3.2.2.1DRAM的基本二进制存储单元四管动态存储单元、单管动态存储单元教材p71，图3.63.2随机读写存储器(RAM)3.2.2DRAM存储器(动态RAM)3.2.2.1DRAM的基本二进制存储单元四管动态存储单元、单管动态存储单元教材p71，图3.63.2随机读写存储器(RAM)3.2.2DRAM存储器(动态RAM)3.2.2.2DRAM芯片实例3.2随机读写存储器(RAM)3.2.2

8、DRAM存