微机原理第5章存储器

《微机原理第5章存储器》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、5.1现代高档微机系统的存储器体系结构5.2半导体存储器的分类与选用原则5.3存储器芯片和存储条的接口特性5.4内存储器系统的构成原理5.5高速缓存器（Cache)基本原理5.6外存储器5.7虚拟存储器管理机制第五章存储器5-5.1现代高档微机系统的存储器体系结构现代高档微机系统中，存储器技术的发展始终是以实现低成本、大容量和高速度为其追求目标，而用单一工艺制造的半导体存储器往往难以同时满足这三方面的要求。为解决这一矛盾、提高存储器系统的性能，目前高档微机系统普遍采用以下结构来组织整个存储器系统：分级存储器结构虚拟存储器结构5-5.1现代高档微机

2、系统的存储器体系结构5.1.1分级存储器结构分级存储器结构示意图CPU内部寄存器高速缓冲存储器(Cache)内存储器外存储器容量增速度、位价格减高速缓存的引入，把慢速的内存当高速内存来使用。5.1.2虚拟存储器结构虚拟存储器技术是在内存与外存之间引入相应的硬件和软件，把大容量的外存当大容量的内存来使用。5-5.2半导体存储器的分类与选用原则5.2.1半导体存储器的分类5.2.2存储器芯片的选用原则5-5.2.1半导体存储器的分类•ROM的类型•RAM的类型掩模ROMPROMEPROME2PROMFlashROMSRAMDRAMIRAMNVRAM半导

3、体存储器从功能和应用角度主要有两大类:5-FlashROM的特点:5.2.1半导体存储器的分类兼具有EEPROM、SRAM和DRAM的优点：速度高、密度大；非易失；内含命令、状态寄存器，可在线编程；可整片/按扇区/按页面/按字节擦写；有数据保护、保密能力。FlashROM的应用：主板、显卡BIOS移动存储器MP3播放器数码相机、摄像机存储卡嵌入式、便携式系统电子盘5-5.2.2存储器芯片的选用原则1.ROM与RAM的选用2.ROM类型的选用3.RAM类型的选用4.芯片型号的选用掩模ROMPROMEPROME2PROMFlashRO

4、MSRAMDRAM内存条4个层面5-5.3存储器芯片和存储条的接口特性5.3.1各类存储芯片的接口共性5.3.2DRAM芯片与存储条的接口特性了解存储芯片的接口特性,实质上就是要了解它有哪些与CPU总线相关的信号线，以及这些信号线相互间的定时关系；在此基础上,进而弄清楚这些信号线与CPU的三大总线应如何连接。5-5.3.1各类存储芯片的接口共性1.各类存储器芯片的通用引脚从与CPU接口的特性看，各类存储器芯片除电源线和地线外，一般都有以下四类外部引脚信号线：用于选择存储器存储单元用于向存储器芯片写入或从存储器芯片读出数据用于选择存储器芯片用于控制存

5、储器芯片中数据的读出或写入存储器芯片的通用引脚A0A1AnD0D1Dm地址线OEWE数据线读允许片选写允许CS5-2.与CPU的连接特性不匹配5.3.1各类存储芯片的接口共性4类接口信号线（电源线除外）数据线地址线片选线读/写控制线直连直连地址译码器DB低位高位AB匹配直连等待产生电路CB相应线CPU关键：高低位AB如何划分根据译码方式的不同，可有三种常用片选控制方法：1、线选法2、全译码法3、局部译码法5-5.3.2DRAM芯片与存储条的接口特性DRAM在原理和结构上与SRAM有很大不同：1.DRAM芯片的接口特殊性DRAM是靠电荷存储器件(或电

6、容)存储信息，由于电容存在漏电现象，不停电也会导致信息丢失。DRAM芯片集成度高，存储容量大，为节省外部引脚，其地址输入一般采用两路复用锁存方式。故与CPU接口时表现出更多的特殊性：一是需定时动态刷新；二是地址线要采用二路复用。5-5.3.2DRAM芯片与存储条的接口特性DRAM读写简化电路示意图：RAMADSEL数据选择器LS2452164×8A0～A7MEMWRAS0CAS0A0～A7LS158BASDRA8～A15D0D1D8ADDSELD0D1D7MEMRABE……WERASCAS5-2.DRAM存储条及其接口特性微机系统中使用的内存都是将

7、多片DRAM芯片塑封在一个长条型印刷电路板上的DRAM内存条，以便于减小体积、扩充容量和更换模块。内存条有以下三种结构:5.3.2DRAM芯片与存储条的接口特性SIMM（SingleIn-LineMemoryModule）DIMM（DualIn-LineMemoryModule）RIMM（RambusIn--LineMemoryModule）5-DRAM存储条实物样例各类内存条接口特性及安装规则5.3.2DRAM芯片与存储条的接口特性5-5.4主存储器系统的构成原理存储器结构的确定——单体？多体？存储器芯片的选配存储器接口的设计——关键用存储器芯片

8、构成存储器系统，三项任务：5-5.4.1存储器结构的确定在微机系统中，为能支持多种数据宽度操作，存储器一般都按字节编址，以