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第五章 主存储器 本章学习内容： 半导体存储器的分类及特点; 随机存取存储器RAM; 只读存储器ROM; 新型存储器; 主存储器系统设计; 本章学习目标： 了解存储器的分类 学握存储器的性能指标 知道各类半导体存储器的特点，能根据系统需求选择恰当的存储器 能进行主存储器系统的设计 本章学习方法 学习本章的过程中，要与前面所学的第二章的内容相结合，尤其是8086的总线操作时序。在学习主存储器系统的设计时，如何进行存储芯片的地址分配也是本章的一个难点，在学习的过程中应多看实例，并对实例进行分析，还要自己多加练习。 存储器系统的三项主要性能指标是存储容量、存取时间和成本。 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； 半导体存储器芯片的存储容量表示一个存储器芯片上能存储多少个用二进制表示的信息位数。 存储容量的表示方法有两种：根据存储的二进制位确定（如256×8b）和根据存储的二进制字节确定(如2KB)。 如果一个存储器芯片上有N个存储单元，每个单元可存放M位二进制数，则该芯片的容量用N×M来表示。 例如,右图所示的存储芯片的存储容量为256×4 存储容量的计量单位：1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 存储单元 数与地址线的关系 芯片的存储容量＝存储单元数×存储单元的位数＝2M×N M：芯片的地址线根数 N：芯片的数据线根数 某存储芯片的地址线条数为t,则存储单元数为2t 如某芯片有12条地址线,则其存储单元数为 212=22×210=4K 存取时间：指向存储器单元写入数据及从存储单元读出数据所需的时间。 存储器的存取时间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。 存储器的可靠性：存储器的可靠性用平均故障间隔时间MTBF来衡量。MTBF可以理解为两 次故障之间的平均时间间隔。MTBF越长，表示可靠性越高，即保持正确工作能力越强。 存储器的成本也是存储器系统的重要性能指标。 8086存储器体系结构 半导体存储器的分类 RAM的特点是存储器中的信息能读能写，且对存储器中的任一存储单元进行读写所需的时间基本上是一样的，RAM中的信息在关机后立即消失。 RAM主要用来存放各种现场的输入、输出数据，中间计算结果，与外存交换的信息和作堆栈用。它的存储单元的内容按需要既可以读出，也可以写入或改写。 双极型RAM：特点是速度快、功耗不大，但集成度较低，成本较高。目前主要用于速度要求高的微型计算机和大型机中。 单极型MOS(Metal-Oxide-Semiconductor,金属氧化物半导体)器件存储器：用MOS电路制成的存储器，其特点是集成度高，功耗低，价格便宜，而且随着半导体集成工艺和技术的长足进展，目前MOS存储器的速度已经可以同双极型存储器媲美。 SRAM是利用半导体触发器的两个稳定状态表示“0”和“1”，其保存的信息在不断电的情况下，是不会被破坏的；SRAM的功耗较小，容量较大。 DRAM是靠电容的充、放电原理来存放信息的，由于保存在电容上的电荷，会随着时间而泄露，因而会使得这种器件中存放的信息丢失，必须定时进行刷新。 主板的内存即是动态随机存储器，CPU内部与内存之间的缓存即是静态随机存储器。 只读存储器ROM:存储单元中的信息可一次写入多次读出。 掩模型 ROM:制造时用固定掩模进行编程，单元芯片中的信息已固定。 PROM:用户可根据需要向芯片单元写入信息，但仅能写入一次，不能改写 可擦写只读存储器 (EPROM，Erasable programmable read-only memory)就是为了解决这个问题。 EPROM芯片能被多次重写。擦除EPROM的过程是没有选择余地的，它将会抹掉整个的EPROM。EPROM必须从它所在的装置上取下来，在EPROM擦除器的紫外线下放几分钟。EPROM被放在紫外线下过久会造成过擦除。 克服了EPROM的这一缺点。 电可擦除可编程只读存储器芯片（E2PROM，Electrically erasable programmable read-only memory ）中: 芯片重写时不必被取下来。芯片不必完全擦除就可改变它的特定部分。 对各单元的局部化的电场作用使各单元中的电子恢复到常态。这就擦除了E2PROM的目标单元。E2PROM一次改变一字节，这使它们很灵活，但是速度却很慢。 扩展阅读：/pchardware/diyheaven/question/memory6.htm 内存介绍完全手册 随机存取存储器RAM SRAM举例6264 DRAM 4164 只读存储器ROM