武汉理工大学数字电子技术基础课件 第八章.pptVIP

1、存储系统的基本概念 2、存储器的分类 3、存储器的主要性能指标 1、存储系统的基本概念 存储器是 一种接收、保存和取出信息（程序、数据、文件）的设备； 一种具有记忆功能的部件； 是计算机的重要组成部分。 2、存储器分类 ①按用途分类 ②按存储器存取方式不同 ①．按用途分类 按存储器用途可以分为主存储器和辅助存储器。 ⑴ 主存储器（Main Memory） 主存又称内存， 用来存放计算机正在执行的或经常使用的程序和数据。CPU可以直接对它进行访问， 一般是由半导体存储器构成，通常装在主板上， 存取速度快，但容量有限， 其大小受地址总线位数的限制。 用来存放系统软件及当前运行的应用软件。 ⑵ 辅助存储器（External Memory） 辅助存储器又称外存，是主存的后援， 一般不安装在主机板上，属计算机的外部设备。 辅存是为弥补内存容量的不足而配置的， 用来存放不经常使用的程序和数据， 需要时成批调入主存供CPU使用，CPU不能直接访问它。 最广泛使用的外存是磁盘、光盘等。 辅存容量大，成本低，所存储信息既可以修改也可以长期保存，但存取速度慢。 外存需要配置专门的驱动设备才能完成对它的访问，如硬盘、软盘驱动器等。 ② .按存储器使用属性分类 内存储器种类繁多，按使用属性分为: ⑴随机存取存储器RAM（Random Access Memory） ⑵只读存储器 ROM（Read Only Memory） 　 3、存储器的主要性能指标 存储器性能指标主要有五项： 容量、速度、功耗、可靠性、集成度。 ①、存储器容量 ②、存取速度 ③、功耗 ④、可靠性 ⑤、集成度 1、存储器容量 存储器容量: 存储器的容量是指一个存储器中数据字的总数与每字的位数之乘积 即存储器容量＝字数×字长 P279 如64K字=64K×16位， 512KB（B表示字节）=512K×8位。 外存为了表示更大的容量，采用MB、GB、TB等。 其中:1KB=210B，1MB=220B， 1GB=230B，1TB=240B 2、存取速度 存取速度： 存储器的存取速度: 是指访问（读/写）一次存储器所需要的时间。 常用存储器的存取时间(Memory Access Time) 和存储周期表示， MOS工艺的存储器存取周期数为数十 ～ 数百nS， 双极型RAM存取周期最快可达10nS以下， 一般存储周期略大于存取时间， 其差别取决于主存的物理实现细节。 3.功耗 维持功耗 操作功耗 4.可靠性 指存储器对电磁场及温度等变化的抗干挠能力 5.集成度 指单位立方毫米芯片上集成的存储电路数 随机存取存储器RAM（Random Access Memory） 随机存取存储器RAM（Random Access Memory）： RAM也称读写存储器，对该存储器内部的任何一个存储单元，既可以读出（取），也可以写入（存）； 存取用的时间与存储单元所在的物理地址无关； 主要用作主存，也可作为高速缓存使用； 通常说的内存容量均指RAM容量。 一般RAM芯片掉电时信息将丢失， 按集成电路内部结构不同，RAM又可以分为静态RAM和动态RAM。 二、只读存储器ROM（Read Only Memory） 只读存储器ROM ： ROM中存储器的信息是在使用之前或制作时写入的，作为一种固定存储设备； 运行时只能随机读出，不能写入； 电源关断，信息不会丢失，属于非易失性存储器件； 常用来存放不需要改变的信息。 如操作系统的程序（BIOS）或用户固化的程序。 ROM按集成电路内部结构不同可分为五种： ? 掩膜编程ROM（Mask programmed ROM） ? PROM可编程ROM(Programable ROM) ? EPROM光可擦除PROM（Erasable Programable ROM） ? E2PROM电可擦除PROM（Electrically Erasable PROM） ? Flash Memory快速电擦写存储器 Flash Memory快速电擦写存储器： Flash Memory是Intel公司80年代末～90年代初推出的新型存储 器。结构与EPROM 相同。 其特点是： 可以整体电擦除（时间1S）和按字节重新高速编程。 是完全非易失性的，可以完全代替E2PROM。 能进行高速编程。 如: 28F256芯片，每个字节编程需100μs， 整个芯片0.5s； 最少可以擦写一万次，通常可达到10万次； CMOS 低功耗，最大工作电流30mA。 与E2