计算机组成原理存储器资料.ppt

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1、第7章存储器系统7.1概述7.2主存储器7.4高速缓冲存储器7.5辅助存储器7.3新型存储器7.1概述一、存储器分类1.按存储介质分类(1)半导体存储器(2)磁表面存储器(3)光盘存储器易失TTL、MOS磁头、载磁体激光、磁光材料非易失(1)存取时间与物理地址无关（随机访问）顺序存取存储器磁带7.12.按存取方式分类(2)存取时间与物理地址有关（串行访问）随机存储器只读存储器直接存取存储器磁盘在程序的执行过程中可读可写在程序的执行过程中只读磁盘磁带光盘高速缓冲存储器（Cache）存储器主存储器辅助存储器MROMPROMEPROMEEPROMRAMR

2、OM静态RAM动态RAM3.按在计算机中的作用分类7.1高低小大快慢辅存寄存器缓存主存磁盘光盘磁带光盘磁带速度容量价格位／1.存储器三个主要特性的关系二、存储器的层次结构CPUCPU主机7.1缓存CPU主存辅存2.缓存主存层次和主存辅存层次缓存主存辅存主存虚拟存储器10ns20ns200nsms虚地址逻辑地址实地址物理地址主存储器7.1（速度）（容量）7.2主存储器一、概述1.主存的基本组成存储体驱动器译码器MAR控制电路读写电路MDR....................地址总线数据总线读写2.主存和CPU的联系MDRMARCPU主存读数据总线

3、地址总线写7.2高位字节地址为字地址低位字节地址为字地址设地址线24根按字节寻址按字寻址若字长为16位按字寻址若字长为32位字地址字节地址11109876543210840字节地址字地址4523014203.主存中存储单元地址的分配7.2224=16M8M4M(2)存储速度4.主存的技术指标(1)存储容量(3)存储器的带宽主存存放二进制代码的总数量读出时间写入时间存储器的访问时间存取时间存取周期读周期写周期连续两次独立的存储器操作（读或写）所需的最小间隔时间位/秒7.2芯片容量二、半导体存储芯片简介1.半导体存储芯片的基本结构译码驱动存储矩阵读写电

4、路1K×4位16K×1位8K×8位片选线读/写控制线地址线……数据线……地址线（单向）数据线（双向）1041411387.2存储芯片片选线的作用用16K×1位的存储芯片组成64K×8位的存储器32片当地址为65535时，此8片的片选有效8片16K×1位8片16K×1位8片16K×1位8片16K×1位7.20,015,015,70,7读/写控制电路地址译码器字线015…………16×8矩阵…………07D07D位线读/写选通A3A2A1A0……2.半导体存储芯片的译码驱动方式(1)线选法（单译码）7.200000,00,7…0……07……D07D读/写选

5、通A3A2A1A0A40,310,031,031,31Y地址译码器X地址译码器32×32矩阵……A9I/OA8A7A56AY0Y31X0X31D读/写……(2)重合法（双译码）7.200000000000,031,00,31……I/OD0,0读三、随机存取存储器(RAM)1.静态RAM(SRAM)(1)静态RAM基本电路A´触发器非端1T4T~触发器5TT6、行开关7TT8、列开关7TT8、一列共用A触发器原端T1~T4T5T6T7T8A´A写放大器写放大器DIN写选择读选择DOUT读放位线A位线A´列地址选择行地址选择7.2T1~T4A´T1~T

6、4T5T6T7T8A写放大器写放大器DIN写选择读选择读放位线A位线A´列地址选择行地址选择DOUT①静态RAM基本电路的读操作行选T5、T6开7.2T7、T8开列选读放DOUTVAT6T8DOUTT1~T4T5T6T7T8A´ADIN位线A位线A´列地址选择行地址选择写放写放读放DOUT写选择读选择②静态RAM基本电路的写操作行选T5、T6开两个写放DIN7.2列选T7、T8开（左）反相T5A´（右）T8T6ADINDINT7(2)静态RAM芯片举例①Intel2114外特性存储容量1K×4位7.2......I/O1I/O2I/O3I/O4A0

7、A8A9WECSCCVGNDIntel2114②Intel2114RAM矩阵(64×64)读A3A4A5A6A7A8A0A1A2A915…031…1647…3263…48150311647326348读写电路读写电路读写电路读写电路……………………0163015……行地址译码列地址译码I/O1I/O2I/O3I/O4WECS第一组第二组第三组第四组7.215…031…1647…3263…48150311647326348读写电路读写电路读写电路读写电路……………………0163015……行地址译码列地址译码I/O1I/O2I/O3I/O4WECS第一

8、组第二组第三组第四组00000000007.2②Intel2114RAM矩阵(64×64)读第一组第二组第三组第四组15…