微机原理第5章ppt课件.ppt

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1、第5章存储器系统主要内容：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2§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3存储器是组成计算机系统的重要部件，它用来保存计算机工作所必须的程序和数据，并用来存放计算机在运行过程中产生的有用信息存储器由具有记忆功能的两态物理器件组成，如电容、双稳态电路等存储器有两种基本操作：读操作和写操作41.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。从

2、程序员的角度看，存储系统是一个存储器整体。其存储速度接近最快的存储器，容量接近最大的存储器。5存储体系存储系统——是计算机的重要组成部分,用来存储计算机工作需要的信息（程序和数据）的部件，构成计算机的信息记忆功能。存储器可分为两大类：内部存储器和外部存储器内部存储器↑外部存储器↓微机存储系统的层次结构接口主机系统内部存储器的作用及分类——作用内存储器与外存储器的构成内存储器均为半导体存储器；外存储器有磁性存储器、光存储器和半导体存储器三种。内存的作用：运行程序；暂存常用的程序、数据；与外存储器、外设交换数据的缓冲存储。中央处理器内存储器外存储器内存储器与

3、外存储器的系统连接关系：总线/存储器通道存储器系统分类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器磁盘存储器8Cache存储器系统Cache存储器系统由Cache和主内存组成Cache（高速缓冲存储器）：速度快，容量小，一般由SRAM组成主内存：速度慢，容量大，一般由DRAM组成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9虚拟存储器系统虚拟存储器系统由主内存和磁盘存储器组成。主存小，磁盘不能随机访问在操作系统的支持下，为用户设计了一个虚拟的地址空间。将主存和辅

4、存统一编址，形成一个很大的地址空间，称为虚拟地址空间。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：增加存储容量辅助软硬件设备主存辅存(磁盘)10存储器分类按所处地位不同，分为：内存和外存内存：存放当前运行所需要的程序和数据，以便向CPU快速提供信息，相对辅存而言，主存的存取速度快，但容量较小，且价格较高。外存：用来存放当前暂不参与运行的程序、数据和文件，以及一些永久性保存的程序、数据和文件，在CPU需要处理时再成批地与主存交换。特点是存储容量大，价格低，但存取速度较慢。按存储介质，分为：磁存储器（磁芯、磁盘及磁带）、半导体存储器（半导体集成电路存

5、储器）、光存储器、激光光盘存储器122.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，通常为8个存储元，即一个字节的数据。133.半导体存储器的分类内存储器（按工作方式）随机存取存储器（RAM）只读存储器（ROM）内部存储器的作用及分类——分类半导体存储器随机存储器(RAM:RandomAccessMemory)只读存储器(ROM:ReadOnlyMemory)Flash存储器(FlashMemory)动态存储器(DRAM)静态存储器(SRA

6、M)可擦除可编程只读存储器(EPROM)电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)可编程只读存储器(PROM)DRAM(DynamicRAM)——用作主存储器SRAM(StaticRAM)——用作Cache、寄存器PROM(ProgrammableROM)——早期用作计算机只读存储器EPROM(ErasablePROM)——早期用作计算机只读存储器EEPROM(ElectricallyEPROM)——现在用作计算机只读存储器FlashMemory——现在用作计算机只读存储器随机存取存储器（RAM）随机访问存储器(RandomAccessMemory)特点是存储

7、器中的信息既能随时读出，也能随时写入，RAM中信息在掉电后即消失。15RAM按制造工艺和原理的不同可分为：TTL存储器：双极型存储器，是用TTL（Transistor-TransistorLogic，晶体管-晶体管逻辑）电路制成的存储器，其特点是工作速度快，功耗大，集成度低，因此计算机中的容量较小要求速度快的高速缓存（Cache）常采用双极型存储器。MOS存储器：单极型存储器，是用MOS（Medal-Oxide-Semiconductor，金属氧化物半导体）电路制成的存储器，其特点是集成度高，功耗低，价格便宜，但工作速度比双极型存储器低。在计算机的主存中大量

8、采用MOS存储器。16MOS型RAM可分为：SRAM