第1章存储器及其接口

《第1章存储器及其接口》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、第三章存储器及其接口存储器概述半导体存储器内存的管理存储器接口技术主存储器接口高速缓冲存储器接口3.1概述存储器：计算机中存放指令和数据的设备。要求：容量大、速度快、成本低但这三者在同一个存储器中不可兼得解决：采用分级存储器结构，通常将存储器分为高速缓冲存储器、主存储器和外存存储器三级。中央处理器主存外存快存M1M2M3三级存储器的结构示意图微型计算机接口技术第3章存储器及其接口3.2半导体存储器半导体存储器的分类制作工艺可分为：双极型、MOS型存取方式可分为：SAM、RAM、ROMMOS型ROME2PROM（电可擦PROM）掩膜ROMPROM（可编程ROM）EPROM（紫外线

2、可擦PROM）SRAMIRAMDRAMFLASHRAM双极型SAM型FIFO（先进先出存储器）CCD（电荷耦合器件）MBM（磁泡存储器）半导体存储器第3章存储器及其接口3.2半导体存储器1.RAM：易失性存储器，随时可以读写SRAM静态随机存取存储器——特点：状态稳定，不需要刷新，速度快，驱动电路简单缺点：功耗大，集成度低，成本高第3章存储器及其接口RAM由地址译码器、存储矩阵和读写控制电路三部分组成。它能对任意一个地址单元进行读写操作。SRAM存储单元为R–S触发器。如六管CMOS静态存储单元SRAM存储器组成SRAM存储器芯片实例（Intel2114）64×64存储矩阵A3

3、A4A5A6A7A8A0A1A2A9I/O1I/O2I/O3I/O4CSWEVccGND164161行选择列I/O控制列选择输入数据控制是一个1K×4位的SRAM4096个六管存储元电路排成了64×64的矩阵地址线A3－A8用于行译码，A0,A1,A2,A9用于列译码，每根列选择线同时连接4位片选：低电平有效CS和WE通过三态门控制数据的输入和输出读写控制：低电平为写，高电平为读DRAM动态随机存取存储器优点：集成度高，功耗低缺点：最易失性，需刷新把几片DRAM安置在一个称作“内存条”的印刷电路板上，通过主板上的标准插件与总线相连。第3章存储器及其接口DRAM由动态存储单元（三

4、管、单管动态存储单元）构成存储矩阵。它是利用栅电容C或集成电容CS来暂存信号的。2.ROM：只读存储器PROM（ProgrammableROM）EPROM（ErasableProgrammableROM）E2PROM（ElectricallyEeasable…）第3章存储器及其接口3.快擦写存储器（Flashmemory）与普通的E2PROM的物理结构基本相同4.FRAM（FerroelectricRAM）铁电存储器非易失性的RAM存储器读写速度快“无限次”的擦写功耗远远低于其他非易失性存储器3.3内存的管理80X86物理存储器的基本存储单元为1字节，最大物理空间为232B=4

5、GB。Pentium以上处理器的最大物理地址空间为64GB。多字节数据的存放规则是低字节进入低地址，高字节进入高地址，且低字节的地址是多字节数据的访问地址。第3章存储器及其接口CPU不同的工作方式，就有不同的物理存储器寻址法：16位微机的内存管理只有一种方式：实地址方式。32位微机的内存管理有：实地址方式、虚地址保护方式、V86（虚拟8086）方式。是一种模拟仿真8086方式，寻址过程和实地址方式相同微型计算机接口技术第3章存储器及其接口1.实地址方式每个存储单元的地址，可以用20位物理地址表达，也可以用“段基址：偏移量”表示。20位物理地址=16位段基址×10H+16位偏移量

6、32位地址线中只有20位地址线A19~A0起作用，所以最大物理空间只有220B=1MB地址编号×××00000H~×××FFFFFH，4G的其它空间没有作用。段地址仍然为16的倍数，每个段的最大地址空间为64KB；段寄存器的值是段的起始地址。说明：实地址方式下仅使用了1MB地址空间，并不等于物理存储器只有1MB。2.保护虚地址模式（1）80X8632位地址线都能寻址，物理存储器的最大寻址空间为232B=4GB第3章存储器及其接口（2）寻址方式：先生成线性地址，再生成物理地址，两个地址都采用段基址+偏移量的方法（3）由于段寄存器只有16位，在生成线性地址时，32位段基址只能放在存

7、储器中，为此引入“描述符（Descriptor)”的概念生成线性地址由MMU的分段部件完成，段基址和偏移量都是32位32位线性地址=32位段基址+32位偏移量生成物理地址由MMU的分页部件完成，基址是20位的页基址，偏移量12位32位物理地址=20位页基址×1000H+12位偏移量第3章存储器及其接口2.保护虚地址模式“描述符”（Descriptor）×描述符：是一种存放在内存条中的数据结构，一个描述符由64位二进制组成（其中包含32位段基址）8K（=8192）个描述符集合成一个“描述符表”