微机原理(第15讲)第7章-存储系统

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1、第7章存储系统第7章存储系统7.1存储系统组成7.1.1层次结构7.1.2高速缓存7.1.3技术指标7.2半导体存储器7.2.1读写存储器7.2.2只读存储器7.3存储器地址译码7.4个人微机主存空间分配7.1存储系统组成7.1.1层次结构7.1.2高速缓存7.1.3技术指标微型计算机的存储器存储器e盘（基于USB接口的电子盘等）用于存放当前正在运行的程序和正待处理数据。(CPU内部cache、主板上的内存。造价高，速度快，存储容量小)内存：半导体存储器（RAM+ROM）磁盘软盘硬盘光盘：CD、DVD磁光

2、盘MO：高密度、大容量、快速、“无限次”擦写、寿命长、可靠性高、抗干扰强、性价比高外存存放暂不运行的程序和输入处理的数据。(主机箱内或主机箱外。造价低，容量大，可长期保存，但速度慢)层次结构存储访问的局部性原理虚拟存储器高速缓存Cache高速命中(Hit)高速缺失(Miss)命中率（HitRate）高速命中的概率CPU(寄存器)CACHE主存（内存）辅存（外存）Cache结构主存以字（字节）为寻址单位7.1.3技术指标半导体存储器芯片的存储容量一个存储器芯片能存储的二进制信息量存储器芯片容量=存储单元数×

3、每单元的数据位数=2M×NM：芯片的地址线根数N：芯片的数据线根数存取速度存取时间、存取周期注意：存储器的容量以字节B(Byte)为单位，而存储芯片的容量以位b(Bit)为单位。举例：①16位计算机内存为1MByte，②1片6264芯片容量为64K×8Bit例1.指出存储芯片的地址线条数(M)和数据线条数(N)①512×4②1K×4③2K×1④8K×894104111138容量MN例2.(1)6264容量为：8KB=8K×8bit(2)6116容量为：2KB=2K×8bit(3)某芯片有2048个存储单元

4、，每个单元存放8位二进制数，则其容量为：2048×8位=2K×8bit或写为：2048×8bit简称为：2K字节或16K位。Byte1字节=1B=8bit1KB=210B=1024B1MB=210KB=1024KB1GB=210MB=1024MB1TB=210GB=1024GB半导体存储器的结构存储器的结构框图地址寄存地址译码存储体控制电路AB数据寄存读写电路DBOEWECS片选和读写控制逻辑片选端CS*或CE*有效时，可以对该芯片进行读写操作输出OE*读控制线控制读操作有效时，芯片内数据输出写WE*写控

5、制线控制写操作有效时，数据进入芯片中地址译码电路译码器为10:1024译码输出线210＝1024根引线太多，制造困难单译码双译码有行、列两个5:32译码器每个有10/2个输入，210/2个输出，共输出210/2×210/2=210=1024个状态输出线只有2×(210/2)根，大大减少引线双译码可简化芯片设计(是主要采用的译码结构)7.2半导体存储器只读存储器（ROM）随机存取存储器（RAM）半导体存储器静态RAM（SRAM）动态RAM（DRAM）非易失RAM（NVRAM）掩膜式ROM一次性可编程ROM（

6、PROM）紫外线擦除可编程ROM（EPROM）电擦除可编程ROM（EEPROM）闪速存储器（FlashMemory）7.2.1读写存储器RAM组成单元速度集成度应用SRAM触发器快低小容量系统(作小容量的高速缓冲存储器)DRAM极间电容慢高大容量系统(用作内存，即内存条)NVRAM带微型电池慢低小容量非易失(重要信息保存和调电保护)静态RAMSRAM2114(1)SRAM6264动态RAMDRAM4116(2)DRAM2164(1)SRAM6264存储容量为8K×828个引脚13根地址线A12～A08根数

7、据线D7～D0片选CS1*、CS2读写WE*、OE*+5VWE*CS2A8A9A11OE*A10CS1*D7D6D5D4D3NCA12A7A6A5A4A3A2A1A0D0D1D2GND12345678910111213142827262524232221201918171615地址线引脚数据线引脚SRAM6264的引脚功能工作方式CS1*CS2WE*OE*D7～D0未选中未选中读操作写操作1×00×011××10××01高阻高阻输出输入(2)DRAM216416个引脚8根地址线A7～A01根数据输入线DI

8、N1根数据输出线DOUT读写控制WE*行地址选通RAS*列地址选通CAS*存储容量为64K×1=28×28×1NCDINWE*RAS*A0A2A1GNDVSSCAS*DOUTA6A3A4A5A712345678161514131211109(3)高性能DRAMFPMDRAM（快页方式DRAM）同一行的传送仅改变列地址,页内访问速度加快EDODRAM（扩展数据输出DRAM）数据输出有效时间加长（扩展）SDRAM（同步DRAM）公