微机原理-李萍课件-2017第五章 存储器原理与接口1.pptVIP

第五章 存储器原理与接口 存储器分类 多层存储结构的概念 主存储器及存储控制 8086存储器组织 5.1 存储器分类 存储器分类方式 1、按存储介质分类 半导体存储器 磁表面（磁盘和磁带等）存储器 光电存储器 2、半导体存储器按存取方式分类 随机存储器RAM (Random Access Memory) 只读存储器ROM（Read-Only Memory） 串行访问存储器SAS(Serial Access Storage) SAS分顺序存取存储器（SAM）和直接存取存储器（DAM）。 3、按在计算机中的作用分类 主存储器(内存) 辅助存储器(外存) 高速缓冲存储器 半导体存储器的分类 制作工艺：双极型、MOS、TTL、ECL等 1、随机存取存储器RAM 2、只读存储器ROM 1、随机存取存储器RAM a. 静态RAM : SRAM （ECL，TTL，MOS） b. 动态RAM: DRAM c. 组合RAM: IRAM d. FLASH: SRAM+EEPROM 2、只读存储器ROM a. 掩膜式ROM b. 可编程的PROM c. 可用紫外线擦除、可编程的EPROM d. 可用电擦除、可编程的E2PROM等 分 类 掩模ROM 可编程ROM（PROM） 可擦除可编程ROM（EPROM） 随机存储器RAM 静态存储器SRAM 动态存储器DRAM 按功能 (Read- Only Memory) (Random Access Memory) (Programmable ROM) (Erasable PROM) UVEPROM EEPROM 只读存储器ROM Flash Memory (Ultra-Violet) (Electrically) 电可擦除 紫外线擦除 (Static RAM) 快闪存储器 (Dynamic RAM) 只能读出不能写入,断电不失 还可以按制造工艺分为双极型和MOS型。 顺序存取存储器SAM FIFO先入先出 CCD电荷耦合器件 存储器芯片主要指标： 存储容量、存取速度。 存储容量:单元数×位数表示， 也可只用位数表示。 如，某动态存储器的容量为109位/片。 5.2 多层存储结构概念 1、解决容量、速度、价格间的矛盾，建立起多层存储结构。 金字塔结构的多层存储体系, 充分体现出容量和速度关系 2、 多层存储结构 寄存器 Cache(高速缓存) 内存（主存） 磁盘 磁道、光盘 辅存 （主存） Cache—主存层次 ： 解决CPU与主存的速度上的差距 ； 主存—辅存层次 ： 解决存储的大容量要求和低成本之间的矛盾 。 5.3 主存储器及存储控制 5.3.1主存储器 1、 主存储器的主要技术指标 存储容量 存取速度 可靠性 功耗 1）存储容量 存储器可以容纳的二进制信息量称为存储容量 （寻址空间，由CPU的地址线决定） 实际存储容量：在计算机系统中具体配置了多少内存。 2） 存取速度 存取时间 指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间，又称为读写周期。 SDRAM同步动态随机存储器: 12ns 10ns 8ns RDRAM存储器总线式动态随机存储器: 1ns 0.625ns 2） 存取速度 存储周期 连续启动两次独立的存储器操作(如连续两次读操作)所需要的最短间隔时间称为存储周期。 一般情况下，存储周期略大于存取时间。 3） 可靠性 可靠性是用平均故障间隔时间来衡量（MTBF, Mean Time Between Failures） 4） 功耗 功耗通常是指每个存储元消耗功率的大小 2、主存储器的基本操作 存储器读 存储器写 M/ IO 5.3.2 主存储器的基本组成 半导体存储器芯片、译码电路 半导体存储器芯片的结构 存储体 地址译码 输入输出控制 存储体：是存储芯片的主体，由基本存储元按照一定的排列规律构成。 地址译码器：接收CPU的k位地址，译码后产生2k个地址选择信号，对片内存储单元选址。 I/O控制电路：接收片选信号CS或OE及CPU的RD/WR控制信号，控制数据的读出和写入。 地址线 控制线 数据线 存储体 译码器 输入输出控制 单译码方式 译码器 译码器 双译码方式 行线 列线 地址线 地址线