存储器课件教学ppt课件

《存储器课件教学ppt课件》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、第三章存储器及存储系统3.1存储器概述基本概念：存储器：存放程序和数据的器件；存储位：存放一个二进制数位的存储单元，是存储器最小的存储单位，或称记忆单元；存储字：一个数（n位二进制位）作为一个整体存入或取出时，称存储字；存储单元：存放一个存储字的若干个记忆单元组成一个存储单元；存储体：大量存储单元的集合组成存储体；存储单元地址：存储单元的编号；字编址：对存储单元按字编址；字节编址：对存储单元按字节编址；寻址：由地址寻找数据，从对应地址的存储单元中访存数据；3.1.1存储器分类1．按存储介质分类（1）半导体存储

2、器主要分两大类：双极型存储器:TTL型和ECL型。金属氧化物半导体存储器(简称MOS存储器):静态MOS存储器和动态MOS存储器。（2）磁表面存储器（3）激光存储器2．按存取方式分类（1）随机存储器（RAM）随机存储器主要充当高速缓冲存储器和主存储器。（2）串行访问存储器（SAS）串行存储器又可分为顺序存取存储器（SAM）和直接存取存储器（DAM）。（3）只读存储器（ROM）ROM的电路比RAM的简单、集成度高，成本低，且是一种非易失性存储器，计算机常把一些管理、监控程序、成熟的用户程序放在ROM中。3．按信

3、息的可保存性分类非永久记忆的存储器：断电后信息就消失的存储器，如半导体读／写存储器RAM。永久性记忆的存储器：断电后仍能保持信息的存储器，如磁性材料做成的存储器以及半导体ROM。4．按在计算机系统中的作用分类主存储器辅助存储器缓冲存储器控制存储器3.1.2存储器的分级结构在计算机系统中，通常采用三级存储器结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器组成的结构。CPU能直接访问的存储器称为内存储器，它包括高速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才能为CPU进行处理

4、。盘1．高速缓冲存储器(Cache）也称为快速缓冲存储器，简称快存。它是计算机系统中的一个高速小容量的存储器。临时存放指令和数据，是主存内容的副本。可直接与CPU交换数据和指令。目前主要由双极型半导体存储器组成。存取速度快，但存储容量小。2．主存储器主存储器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。和快速缓冲存储器交换数据和指令。也与外存交换数据。目前一般由MOS存储器组成。3.外存储器也称为辅助存储器，简称外存。由磁表面存储器构成。目前主要使用磁盘存储器和磁带存储器。特点是存储容量大

5、，但存取速度较慢。通常用来存放系统程序和大型数据文件及数据库。各类存储器之间的关系：3.2主存储器3.2.1主存储器的技术指标存储容量存取时间存取周期1．存储容量在一个存储器中可以容纳的主存储器的单元总数通常称为该存储器的存储容量。存储容量越大，能存储的信息就越多，计算机系统的功能就越强，使用越灵活。存储容量通常用字节，符号为B（Byte）作单位。或用二进制位，符号为b（bit)作单位（1B=8b），例如：64KB可以写作64K×8位。外存中为了表示更大的存储容量，可采用MB，GB，TB等单位。其中：1KB=

6、210B，1MB=220B，1GB=230B，1TB=240B2．存取时间信息存入存储器的操作叫写操作，从存储器取出信息的操作叫读操作，读／写操作统称做“访问”。从存储器接收到读（或写）命令到从存储器读出（或写入）信息所需的时间称为存储器访问时间（MemoryAccessTime）或称存取时间，用TA表示。存取时间TA是反映速度的指标，取决于存储介质的物理特性和访问机构的类型。目前大多数计算机存储器的存取时间在ns级。3.存取周期存取周期（MemoryCycleTime)，用Tm表示。Tm表示存储器作连续访问

7、操作过程中完成一次完整存取操作所需的全部时间。所以存取周期是指连续启动两次独立的存储器操作（如连续两次读操作)所需间隔的最小时间。通常，存取周期略大于存取时间，即Tm＞TA。存取时间和存取周期都是主存的速度指标。3.2.2主存储器的基本结构由存储体加上一些外围电路构成。外围电路包括地址译码驱动器、数据寄存器和存储器控制电路等。主存储器组成示意图：3.2.3主存储器的基本操作主存储器和CPU的连接是由总线支持的，总线包括数据总线、地址总线和控制总线。CPU通过使用MAR（存储器地址寄存器）和MDR（存储器数据寄

8、存器）和主存进行数据交换。若MAR为k位字长，MDR为n位字长，则主存包含2k个可寻址单位，每个寻址单位为n位字长。在一个存储周期内，CPU和主存之间通过总线进行n位数据传送。总线还包括为控制数据传送的读、写和表示存储器功能完成的MAC控制线。主存的基本操作：读/写3.3半导体存储器芯片3.3.1静态MOS存储器（SRAM）1．静态MOS存储元由两个MOS反相器交叉耦合而成的触发器。一个存储元对应着