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4.1.1　存储器概述 一.存储器的作用： 有了存储器，计算机才具有“记忆”功能，才能把程序及数据的代码保存起来，才能使计算机系统脱离人的干预，而自动完成信息处理的功能。 二.存储器的分类 1.按存储器在计算机系统中的作用分类 （1）高速缓冲存储器（Cache） （2）主存储器（内存） （3）辅助存储器（外存） 2.按存取方式分类 （1）随机存取存储器RAM （2）只读存储器ROM （3）顺序存取存储器SAM （4）直接存取存储器DAM 二.存储器的分类 3.按存储介质分类 （1）半导体存储器 （2）磁表面存储器 （3）光存储器 4.按信息的可保存性分类 （1）易失性存储器 （2）非易失性存储器 三、存储器的性能指标 存储容量：是存储器系统的首要性能指标，因为存储容量越大，则系统能够保存的信息量就越多，相应计算机系统的功能就越强； 存取速度：直接决定了整个微机系统的运行速度，因此，存取速度也是存储器系统的重要的性能指标； 存储器可靠性：通常用平均故障间隔时间来衡量。 四、微机系统存储体结构 随机存储器RAM（易失性存储器） 只读存储器ROM（非易失性存储器） 可编程序只读存储器PROM:一次写入，不能修改。（非易失性存储器） 可擦除可编程序只读存储器EPROM(PROM）：可用紫外线擦除，擦除后可再次写入。（非易失性存储器） 可用电擦除的可编程序只读存储器E2PROM（EPROM）：可用电改写。（非易失性存储器） *读（取）操作 ：从CPU送来的地址所指定的存储单元中取出信息，再送给CPU。 （1）地址-AR-AB　　CPU将地址信号送至地址总线 （2）　Read 　　　CPU发读命令 （3）Wait for MFC 　等待存储器工作完成信号 （4）(AR)-DB-DR 读出信息经数据总线送至CPU （1）地址-AR-AB　CPU将地址信号送至地址总线 （2）数据-DR-DB CPU将要写入的数据送到数 据总线 （3）Write CPU发写信号 （4）Wait for MFC 等待存储器工作完成信号 5.主存储器的基本结构 5.主存储器的基本结构 4.1.3.存储系统层次结构 ●为了解决存储容量、存取速度和价格之间的矛盾，通常把各种不同存储容量、不同存取速度的存储，按一定的体系结构组成起来，形成一个统一整体的存储系统。 ●由高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器构成的三级存储系统可以分为两个层次，其中高速缓冲存储器和主存之间称为Cache-主存层次，主存和辅存间称为主存－辅存层次。 2.主存-辅存层次 * 第 4 章 存储器 本章教学内容 4.1 存储器概述 4.2 半导体存储器 4.3 存储器容量的扩展 4.4 高速缓冲存储器Cache 4.5 虚拟存储器 4.6 提高存储器性能的技术 4.1.2. 主存储器概述 1、主存储器处于全机中心地位 (1).正在运行的程序和数据存放于存储器中。CPU直接从存储器取指令或存取数据。 (2).采用DMA技术或输入输出通道技术，在存储器和输入输出系统之间直接传输数据。 (3).多处理机系统采用共享存储器来存取和交换数据。 2、 主存储器分类 3、主存储器的主要技术指标 （1）存储容量:地址线数决定最大直接寻址空间大小（n位地址：2n）。 （2）存取时间（存储器访问时间）(或读/写时间) 指启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。 *读出时间：指从CPU向MEM发出有效地址和读命令开始，直到将被选单元的内容读出为止所用的时间。 *写入时间：指从CPU向MEM发出有效地址和写命令开始，直到信息写入被选中单元为止所用的时间。 （3） 存储周期时间（又称读/写周期，或访问周期）:CPU连续启动两次独立的存储器操作所需间隔的最小时间。（目前一般存储器可达几纳秒（ns）） 4、主存储器的基本操作 *主存储器用来暂时存储CPU正在使用的指令和数据，它和CPU的关系最为密切。 *主存储器和CPU的连接是由总线支持的， 连接形式如下图所示。 *CPU与主存之间采取异步工作方式，以ready信号表示一次访存操作的结束。 2K字×n位 *写（存）操作 ：将要写入的信息存入CPU所指定的存储单元中。 存储体 地 址 译 码 驱 动 I/O 和 读 写 电 路 地址线 数据线 读/写控制线 ●存储体：是存储器的核心，是存储单元的集合体，而存储单元又是由若干个记忆单元组成的。 ●地址译码驱动电路：包含译码器和驱动器两部分组成。译码器将地址总线输入的地址码转换成与之对应的译码输出线上的有效电平，以表示选中了某一存储单元，然后由驱动器提供驱动电流去驱动相应的读/写电路，完成对被选中存储单元的读/写操作。 ● I/O