x第5章存储器系统ppt课件.ppt

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1、第5章存储器系统1主要内容：存储器系统的概念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扩展技术高速缓存2§5.1概述存储器是计算机系统的记忆设备，用于存放计算机要执行的指令、处理的数据、运算结果以及各种需要保存的信息。主要内容：存储器系统及其主要技术指标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3一、存储器系统41.存储器系统的一般概念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。构成存储系统。52.两种存储系统在一般计算机中主要有两种存储系统：Cache存储

2、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6Cache存储系统对程序员是透明的目标：提高存储速度Cache主存储器7虚拟存储系统对应用程序员是透明的。目标：扩大存储容量主存储器磁盘存储器83.主要性能指标存储容量（S）（字节、千字节、兆字节等）存取时间（T）（与系统命中率有关）命中率（H）T=H*T1+（1-H）*T2单位容量价格（C）访问效率（e）94.微机中的存储器通用寄存器组及指令、数据缓冲栈高速缓存主存储器联机外存储器脱机外存储器片内存储部件内存储部件外存储部件10存储器的分类与组成按与CPU连接方式不同分为：内存储器和外存储器。通过CPU的外部总线直接与CPU相连的存

3、储器称为内存储器（简称内存或主存）。CPU要通过I/O接口电路才能访问的存储器称为外存储器（简称外存或二级存储器）。按存储器信息的器件和媒体不同分为：半导体存储器、磁表面存储器、磁泡存储器和磁芯存储器以及光盘存储器等。11存储器的分类与组成12二、半导体存储器131.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。14半导体存储器组成组成：存储体、地址选择电路、输入输出电路、控制电路15①存储体每个存储单元具有一个唯一的地址，可存储1位（位片结构）或多位（字片结构）二进制数据存

4、储容量与地址、数据线个数有关：芯片的存储容量＝2M×N＝存储单元数×存储单元的位数M：芯片的地址线根数N：芯片的数据线根数16②地址译码电路译码器A5A4A3A2A1A06301存储单元64个单元行译码A2A1A0710列译码A3A4A501764个单元单译码双译码单译码结构双译码结构双译码可简化芯片设计主要采用的译码结构17③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*控制读操作。有效时，芯片内数据输出该控制端对应系统的读控制线写WE*控制写操作。有效时，数据进入芯片中该控制端对应系统的写控制线182.内存储器的分类内存储器随机存取存储器（RAM）只读存

5、储器（ROM）19半导体存储器分类203.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21§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22一、静态存储器SRAM23静态RAM的基本存储电路由6个MOS管组成的RS触发器。信息暂存于T1,T2栅极上。T1,T2,T3,T4组成双稳态触发器，T3,T4是T1,T2的负载。若T1截止,则A=1,使T2导通,于是B=0。而B=0保证了T1截止，处于稳定状态。反之，T1导通,T2截止,为

6、另一种稳定状态。T5,T6行向选通门,T7,T8列向选通门,分别受行/列选线上电平的控制。241.SRAM的特点存储元由双稳电路构成，存储信息稳定。p199252.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26典型SRAM芯片SRAM6264：容量：8KX8b外部引线图外部引脚276264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。28(1)A0～Al2，13根地址信号线。一个存储芯片上地址线的多少决定了该芯片有多少个存储单元。13根地址信号线上的地址信号编码最大为213，即819

7、2(8K)个。也就是说，芯片的13根地址线上的信号经过芯片的内部译码，可以决定选中6264芯片上8K个存储单元中的哪一个。在与系统连接时，这13根地址线通常接到系统地址总线的低13位上，以便CPU能够寻址芯片上的各个单元。(2)D0～D7，8根双向数据线。对SRAM芯片来讲，数据线的根数决定了芯片上每个存储单元的二进制位数，8根数据线说明6264芯片的每个存储单元中可存储8位二进制数，即每个存储单元有8位。使