第6章%20存储器系统ppt

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1、第六章存储器系统www.qust.edu.cn教学目的和要求通过本章的学习，使学生掌握存储器的基本概念，掌握存储器的结构、分类及常用的存储器芯片的扩展，并掌握存储器与CPU的连接方法。www.qust.edu.cn重点与难点本章重点存储器的基本概念存储器系统的层次结构存储器的分类及主要评价指标常用RAM存储器及其扩展技术常用ROM存储器及其扩展技术存储器与CPU的连接本章难点存储器扩展存储器与CPU的连接www.qust.edu.cn本章主要内容§6.3存储器扩展技术§6.2常用存储器§6.1概述存储器（Memory）是计算机系统中的记忆设备

2、，用来存放程序和数据。计算机中的全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。本章主要介绍计算机存储器系统的结构、类型，给出一些常用基本存储元件的电路结构，重点介绍一些常用存储器芯片的扩展，以及怎样与CPU进行连接。§6.4存储器与CPU的连接www.qust.edu.cn§6.1概述存储器系统基本概念性能指标组成结构层次结构分类www.qust.edu.cn§6.1.1存储系统的层次结构计算机系统中，根据各种存储器的存储容量、存取速度和价格比的不同，将它们按照一定的体系结构组织起来，使所存放的程序和数

3、据按照一定的层次分布在各种存储器中，构成多级存储体系。三层存储体系结构www.qust.edu.cn整体而言，存储系统主要有两个层次，即Cache-主存层次和主存-外存层次Cache-主存层次主要解决CPU和主存之间的速度差异问题。在CPU和主存之间设置存取速度最快、容量小的高速缓冲存储器(Cache)，就能较好地解决存取速度问题，提高整机的运算速度。Cache-主存层次主存-外存层次主存-辅存层次解决的是存储器的大容量要求和低成本之间的矛盾。现代操作系统的形成和发展使得程序员摆脱了主存、辅存之间的地址人工定位，通过软件、硬件结合，把主存和辅

4、存统一成了一个整体，程序员可以利用比主存实际容量大得多的逻辑地址编写程序。随着这种系统的发展和完善，逐渐形成了现在广泛使用的虚拟存储系统。§6.1.1存储系统的层次结构www.qust.edu.cn§6.1.2半导体存储器的分类按构成存储器的器件和存储介质可分为：磁芯存储器半导体存储器光电存储器磁膜磁泡其它磁表面存储器光盘存储器等半导体存储器的分类双极型静态RAM（SRAM）动态RAM（DRAM）MOS型可编程的PROM（只可写入一次）可擦除可编程ROM光擦除的EPROM电擦除的EEPROM掩膜式的ROM（不可写入）半导体存储器随机读写存储器

5、（RAM）只读存储器（ROM）www.qust.edu.cn一般情况下，一个存储器系统由存储体、地址译码电路、控制电路等组成§6.1.3存储器的基本组成典型RAM结构示意图www.qust.edu.cn1）存储体§6.1.3存储器的基本组成存储体是存储器系统的主体，存储体由基本存储单元组成。一个基本存储单元可以保存一位二进制信息存储体的容量，一般用M×N来表示M通常指存储单元的个数，M的大小决定了地址线的条数LN表示每一个存储单元所能保存的二进制位数，通常决定了存储器数据线的位数。www.qust.edu.cn地址译码器的作用就是用来接收CP

6、U送来的地址信号并对它进行译码，选择与此地址码相对应的存储单元，以便对该单元进行读／写操作。2）地址译码器存储器地址译码有两种方式，通常称为单译码与双译码。单译码方式又称字结构，适用于小容量存储器。在双译码结构中，将地址译码器分成两部分，即行译码器(又叫X译码器)和列译码器(又叫Y译码器)。X译码器输出行地址选择信号，Y译码器输出列地址选择信号。行列选择线交叉处即为所选中的内存单元，这种方式的特点是译码输出线较少。主要用于选中存储器芯片，执行读写操作。片选信号用以实现芯片的选择。对于一个芯片来讲，只有当片选信号有效时，才能对其进行读/写操作。

7、片选信号一般由地址译码器的输出及一些控制信号来形成，而读/写控制电路则用来控制对芯片的读/写操作。3）控制电路www.qust.edu.cn§6.1.4存储器的主要技术指标存储器的类型不同，其性能指标也不相同，在构成微机系统时需要全面考虑。通常衡量一个存储器的性能指标主要有存储容量、存取时间、可靠性、集成度和功耗等。存储容量存储器的容量指的是存储器所能容纳的最大字节数，存储器容量越大，存储的信息量也就越大，计算机运行的速度也就越快。不同的存储器芯片，其容量不一样。通常用多少个存储单元，每个存储单元存储多少位来表示。例如，静态RAM6264的容

8、量为8KB×8bit。常用的计量存储空间的单位有GB、KB、MB。②存取周期存储器的存取周期是指从接收到地址，到实现一次完整的读出和写入数据的时间称为存取周期，是存