第五章存储器系统介绍ppt课件.ppt

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1、广东技术师范学院电子与信息学院1第5章存储系统主要内容：半导体存储器的分类及其特点半导体存储芯片的外部特性及其与系统的连接存储器接口设计（存储器扩展技术）高速缓存§5.1概述主要内容：存储器系统基本概念半导体存储器的分类及特点两类半导体存储器的主要区别1.存储器系统将两个或两个以上速度、容量和价格各不相同的存储器用硬件、软件或软硬件相结合的方法连接起来———构成存储系统。系统的存储速度接近最快的存储器，容量接近最大的存储器。存储器系统在一般计算机中主要有两种存储系统Cache存储系统主存储器高速缓冲存储器虚拟存储系统主存储

2、器磁盘存储器Cache存储器系统Cache（高速缓冲存储器）速度快，容量小主内存：速度慢，容量大Cache存储系统由硬件系统管理。对程序员是透明的。设计目标：提高存取速度CPUCache主存6虚拟存储器系统虚拟存储器系统由主内存和部分磁盘存储器购成。虚拟存储系统由操作系统管理，对应用程序员透明。设计目标：增加存储容量2.半导体存储器半导体存储器由能够表示二进制数“0”和“1”的、具有记忆功能的半导体器件组成。能存放一位二进制数的半导体器件称为一个存储元。若干存储元构成一个存储单元。3.半导体存储器的分类内存储器随机存取存储

3、器（RAM）只读存储器（ROM）9随机存取存储器（RAM）RAM静态存储器（SRAM）动态存储器（DRAM）只读存储器（ROM）只读存储器掩模ROM一次性可写ROMEPROMEEPROM4.半导体存储器的主要技术指标存储容量存储单元个数×每单元的二进制数位数存取时间实现一次读/写所需要的时间存取周期连续启动两次独立的存储器操作所需间隔的最小时间可靠性功耗§5.2随机存取存储器掌握：SRAM与DRAM的主要特点几种常用存储器芯片及其与系统的连接存储器扩展技术广东技术师范学院电子与信息学院14一、静态存储器SRAM1.SRAM

4、的特点存储元由双稳电路构成主要特点：存储信息稳定存储容量低，存取速度快，价格较高SRAM常用作高速缓冲存储器（Cache）2.典型SRAM芯片掌握：主要引脚功能工作时序与系统的连接使用16广东技术师范学院电子与信息学院17特点：用双稳态触发器存储信息。速度快（<5ns），不需刷新，外围电路比较简单，但集成度低（存储容量小，约1Mbit/片），功耗大。在PC机中，SRAM被广泛地用作高速缓冲存储器Cache。对容量为M*N的SRAM芯片，其地址线数=㏒2M；数据线数=N。反之，若SRAM芯片的地址线数为K，则可以推断其单元数

5、为2K个。广东技术师范学院电子与信息学院AB广东技术师范学院电子与信息学院典型SRAM芯片CMOSRAM芯片6264（8K*8）：主要引脚功能工作时序与系统的连接使用广东技术师范学院电子与信息学院20SRAM6264芯片逻辑符号：6264D7-D0A12-A0OEWECS1CS2广东技术师范学院电子与信息学院6264外部引线图:广东技术师范学院电子与信息学院6264芯片的主要引线地址线：A0～A12数据线：D0～D7输出允许信号：OE写允许信号：WE选片信号：CS1、CS2广东技术师范学院电子与信息学院236264的工作过

6、程读操作写操作广东技术师范学院电子与信息学院写操作的工作时序:广东技术师范学院电子与信息学院读操作的工作时序:3.半导体存储器总线接口原理深入理解8088总线信号主存储器的编址半导体存储器与总线的连接方式（1）8088总线信号8088总线A19-A0A15-A0MEMR、MEMWIOR、IOW存储器输入/输出RD、WR（2）微机中的主内存微机中的主内存可能由多片存储芯片（存储体）构成；每片存储器芯片（每个存储体）上都含若干存储单元，每个存储单元在整个内存空间中都必须具有惟一的地址。（2）微机中的主内存微机中的主内存可能由多

7、片存储芯片（存储体）构成；每片存储器芯片（每个存储体）上都含若干存储单元，每个存储单元在整个内存空间中都必须具有惟一的地址。（3）存储器编址001100001111000001011010低位地址高位地址存储器编址片选地址（高位）片内地址（低位）内存地址微型机中的主存储器采用高位地址交叉访问方式用高位地址选择芯片，低位地址选择芯片内的单元若芯片容量（单元数）为m，则：低位地址的位数=6264芯片的编址片首地址A19A12A0A19A12A00000000000000XXXXXXXXXXXXXX1111111111111片尾

8、地址（4）存储器与系统总线的连接001100001111000001011010CS00译码器1CS存储器构建原理：高位交叉访问存储器的连接原理示意图：低位地址用于选择芯片上的单元高位地址用于选中芯片346264芯片与系统的连接D0~D7A0A12•••WEOECS1CS2•••A0A12MEMWMEM