存储器章节
S3C2410中文手册第5章_存储器控制器
S3C2410A 中文数据手册（第五章）
杭州立宇泰电子有限公司编著（Version 1.0）
SDRAM的BANK地址引脚连接
表 5-2. SDRAM Bank 地址结构
Bank大小 2MB 4MB 8MB 16MB
32MB 64MB 128MBห้องสมุดไป่ตู้
总线宽度 x8 x16 x8 x16 x32 x16 x32 x8 x8 x16 x16 x32 x32 x8 x8 x16 x16 x32 x32 x8 x16 x16 x16 x32 x32 x16 x32 x8 x16 x32 x16 x32 x8 x32
0x307f_ffff
0x30ff_ffff
0x3000_0000 0x31ff_ffff
0x3000_0000 0x3000_0000
0x33ff_ffff
0x37ff_ffff
Bank 7
起始 0x3020_0000 0x3040_0000 0x3080_0000
地址
0x3100_0000
终址 地址
OM0 (操作模式0) 0 1 0 1
导入ROM 数据宽度 Nand Flash Mode
16-bit 32-bit Test Mode
存储器(SROM/SDRAM)地址引脚的连接
MEMORY ADDR. PIN
A0 A1
S3C2410A ADDR. @ 8-bit DATA BUS A0 A1
•••
x32
(8M x 16 x 4banks) x 2 ea
5.2.1nWAIT 引脚的作用
如果对每个bank使能WAIT功能，当对某个bank区进行访问时，nOE的低电平有效时间 就会在nWAIT引脚的控制下延长。从tacc-1时刻开始检测nWAIT的状态。在采样到nWAIT为 高电平后的下一个时钟，nOE将恢复高电平。nWAIT对nWE信号的作用与对nOE信号相同。
九章节微型计算机存储器
⑹ 功耗低，特别是CMOS存储器。 ⑺ 体积小，价格在不断地下降。 2、半导体存储器的分类
半导体存储器的分类如图9.1所示。主要分为两大类， 可读写存储器RAM和只读存储器ROM。
九章节微型计算机存储器
信息。辅存又称外存或海量存储器。
2、按存储介质和作用机理分类 ⑴ 磁存储器，主要有磁芯、磁带、磁盘、磁泡和磁鼓。 ⑵ 光存储器，只读式CD-ROM、可擦写光盘，还有一
种介于磁和光之间的存储设备叫磁光盘（MO盘）。 ⑶ 半导体存储器，当前计算机系统的主存主要用半导
体存储器。 3、按存取方式分类
⑴ 微机内部 ① 可读写存储器RAM，特点是存储器中的信息可读
可写，半导体RAM断电后信息会全部丢失（易失性）。 ② 只读存储器ROM，特点是存储器中信息只能读出，
不能写入，关机后信息不会丢失（非易失性）。
则存取速度越快。目前，高速缓冲存储器的存取时间已 小于5ns。存储周期是连续启动两次独立的存储器操作所 需要的最小时间间隔，这个时间一般略大于存取时间。 3、可靠性
对于每块芯片，都有一个片选控制端CS，只有当该端 加上有效信号时，才能对该芯片进行读写操作。
⑶ 静态RAM芯片举例 常用的静态RAM芯片有2114（1K × 4位）、2142 （1K
× 4位） 、2141 （4K × 1位） 6116 （2K × 8位） 、6264 （8K × 8位）、62256 （32K × 8位）和628128 （128K × 8位）等。
如表9-2所示。
表9-2：6116芯片的工作方式
CS
OE
存储器概述及主存储器SRAM
SRAM的应用场景和实例
高速缓存：SRAM用作CPU的高速缓存，提供快速的数据存取 主存储器：SRAM作为主存储器，用于存储程序和数据 嵌入式系统：SRAM用于嵌入式系统，提供非易失性的存储空间 航空航天：SRAM在航空航天领域用于存储关键数据和程序
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存储器的技术指标
存取时间：从存储器读取或 写入数据所需的时间
存储容量：表示存储器能够 存储的数据量
可靠性：存储器能够保证数 据正确存储和读取的能力
能耗：存储器在工作过程中 消耗的能量
存储器的发展历程
存储器概述：介绍存储器的定义、分类和作用
发展历程：从最早的磁带存储器到现代的闪存技术，按时间顺序介 绍存储器的发展历程
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存储器概述及主存储器SRAM
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存储器概述
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主存储器 SRAM
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存储器概述
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存储器的定义和分类
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存储器是计算机系统中的重要组成部分，用于存储数据和程序。
组成：SRAM由交叉反接的6个MOS管组成，分为两个交叉反接的CMOS晶体管对和两个传输门。 工作原理：SRAM通过交叉反接的晶体管对实现数据存储，当两个交叉反接的晶体管处于饱和状态时，存储单 元保持0状态；当两个交叉反接的晶体管处于截止状态时，存储单元保持1状态。
SRAM的特点和优势
高速性能：SRAM具有高速读写性能，适合用于需要高速数据传输的应用。 功耗低：相比于DRAM，SRAM的功耗更低，对系统能效性更有利。 容量大：随着工艺的进步，SRAM的容量越来越大，能够满足各种存储需求。 可靠性高：SRAM的稳定性好，数据保持时间长，不易丢失。
计算机中存储单元的硬件结构
计算机中存储单元的硬件结构
计算机中存储单元的硬件结构通常由存储器模块、存储器控制器和存储器总线组成。
1. 存储器模块：存储器模块是存储数据的物理部分，包括主存储器（RAM）和辅助存储器（硬盘、SSD等）。
主存储器用
于临时存储正在执行的程序和数据，而辅助存储器则用于永久存储数据和程序，以便在断电后不丢失。
2. 存储器控制器：存储器控制器是负责管理存储器模块的硬件组件，将CPU发送的读写指令转化为存储器操作。
它负责选
择特定的存储单元，并控制存储器进行数据的读取和写入操作。
3. 存储器总线：存储器总线是连接存储器模块和存储器控制器的物理通道，用于传输控制信号和数据。
存储器总线的宽度决定了一次能读写的位数，通常以字节为单位。
总之，存储单元的硬件结构包括存储器模块、存储器控制器和存储器总线，它们协同工作来实现计算机对数据的存储和读写操作。
计算机组成原理_学习指导与习题解答_答疑提纲
(4) CPU 的 24 根地址线中，最低 2 位地址 A1 A0 为字节地址，A20-A2 这 19 根地址线与 Flash 的地址 线相连，最高 3 位地址 A23 A22 A21；可通过 3 线-8 线译码器形成片选信号。每一个片选信号同时选中
4 片 Flash，以满足 32 位的数据线要求。
(2) 时钟频率加倍至 100 MHz，外部数据总线宽 度仍为 16 位，则数据总线的传输周期为 T′=4/(100 MHz) =40 × 10-9 s 数据传输率为 2 B/T'=2 B/(40 × 10-9s)=50 × 106 Bps 若既增加数据总线位数，又提高时钟频率，将 有更好的效果。
存储器
2.2 例题精选
2.2.1 例 3.6
假设总线的时钟频率为 33 MHz，且一个总线时钟 周期为一个总线传输周期。若在一个总线传输周期 可并行传送 4 个字节的数据，求该总线的带宽，并 分析哪些因素影响总线的带宽。
【解】 总线的带宽是指单位时间内总线上可传输的数据 位数，通常用每秒传送信息的字节数来衡量，单位 可用字节/秒(Bps)表示。 由时钟频率 f = 33 MHz，可得时钟周期 T=1/f，根 据题目假设的条件，一个总线传输周期为一个时钟 周期，且在一个总线传输周期传输 4 个字节数据， 故总线带宽为 4 B/T=4 B×f=4 B × 33 × 106 Hz≈132 MBps(1 M=220)
(2)对于 4M ×32 位的存储器，按字寻址的范 围是 222，按字节寻址的范围是 224，故该存储器的 地址线为 24 位 A23-A0。
(3) 4 片 512K×8 位的 Flash 可组成 512K × 32 位的存储器，4M × 32 位的存储器共需 32 片 512K× 8 位的 Flash 。
计算机原理存储器
计算机原理存储器
计算机原理中，存储器是指计算机用来存储数据和程序的部件。
存储器一般分为内存和外存两种类型。
内存是计算机中用于存储当前运行程序和数据的存储器。
它分为主存和辅存两部分。
主存是计算机中最主要的存储器，由半导体存储芯片构成，通常包括随机访问存储器（RAM）和只
读存储器（ROM）。
RAM具有读写功能，用于临时存储运行
程序和数据，数据可以快速读取和写入。
而ROM是只读存储器，其中的数据是固化的，无法进行修改。
主存的容量通常较小，但速度快。
外存主要是指硬盘、光盘等可以作为辅助存储器使用的设备。
相比主存，外存容量大，但速度较慢。
外存被用于长期存储程序和数据，能够持久保存。
计算机在运行过程中，通常需要将外存中的数据加载到主存中进行操作。
存储器在计算机中起到了至关重要的作用，它直接影响到计算机的性能和数据的处理速度。
不同类型的存储器在容量、速度和价格等方面有所差异，计算机系统需要根据不同的需求来选择合适的存储器组合。
MCS-51单片机的内部存储器
③ F0（PSW.5）——用户标志位。这是一个由用户自定义的标 志位，用户根据需要用软件方法置位或复位。例如用它来控 制程序的转向。
4. 堆栈类型
向上生长型和向下生长型。MCS-51的堆栈是向上生长的。
5. 堆栈使用方法
① 调用子程序或中断时，返回地址（断点）自动进栈。程序返回时， 断点再自动弹回PC。
② 使用专用的堆栈操作指令，进行进出栈操作。保护现场（PUSH）； 恢复现场（POP）。
1.4 内部程序存储器
MCS-51单片机的程序计数器PC为16位，因此可以寻址的 地址空间为64KB。8051和8751单片机内部有4KB字节 ROM/EPROM程序存储器（0000H～0FFFH），1000H～FFFFH是外 部扩展程序存储器地址空间。而8052单片机内部有8KB ROM程 序存储器，同样可以扩展到64KB。在64KB程序存储器中，有6 个地址单元具有特殊功能。
3. 堆栈指示器
堆栈共有两种操作：进栈和出栈。
但不论是数据进栈还是出栈，都是对堆栈的栈顶单元进行的， 即对堆栈栈顶单元的写和读操作。为了指示栈顶地址，所以 要设置堆栈指示器SP。SP的内容就是堆栈栈顶的存储单元地 址。
MCS-51单片机由于堆栈设在内部RAM上，因此SP是一个8位 寄存器。实际上SP就是专用寄存器的一员。系统复位后，SP 的内容为07H，但由于堆栈最好在内部RAM的30H～7FH单元中 开辟，所以在程序设计时，应注意把SP值初始化为30H。SP的 内容一旦确定，栈顶的位置就确定了。
存储器工作原理
存储器工作原理
存储器是计算机中用于存储和读取数据的设备。
它是计算机内部的一个重要组成部分，其工作原理可以分为存储和检索两个过程。
在存储数据的过程中，存储器将数据按照一定的格式和顺序存放在不同的存储单元中，如字节、字等。
每个存储单元都有一个唯一的地址，通过地址可以找到对应的存储单元。
数据在存储器中的位置由计算机的操作系统进行管理。
当计算机需要从存储器中读取数据时，它会根据指定的地址来找到对应的存储单元，并将存储单元中的数据读取出来。
读取的过程类似于找到书架上特定位置的一本书并将其取下。
存储器的工作原理可以分为随机访问存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种类型。
RAM是一种易失性存储器，也就是说，当计算机断电时，其中存储的数据会丢失。
RAM可以随机访问，即可以根据指定的地址直接读取或写入数据。
RAM通常被用作临时存储器，用于存放正在运行的程序、临时数据和用户输入等。
ROM是一种非易失性存储器，其中的数据不会因为计算机断电而丢失。
ROM中的数据通常是由厂商预先写入的，用户无法进行修改。
ROM常用于存储计算机的固件和操作系统等关键信息。
总的来说，存储器通过存储和检索数据的过程来实现数据的长期保存和快速读取。
它在计算机系统中扮演着重要的角色，对于计算机的运行和数据处理起着至关重要的作用。
第3章 89C51的存储器结构
3.1 存储器和它的地址表示方法
图3-1 89C51的存储体系 的存储体系
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3.2 89C51的程序存储器 的程序存储器
存储器（ 程序存储器（ROM）是用于存放用户程序及表格常数的。 ）是用于存放用户程序及表格常数的。 89C51片内有 片内有4KB的ROM，当片内空间不够时，外部可用 片内有 的 ，当片内空间不够时，外部可用16 位地址线扩展到最大64KB的ROM地址空间，片内 的 地址空间， 位地址线扩展到最大 地址空间 片内ROM和外 和外 部扩展ROM是统一编址的。当 部扩展 是统一编址的。 是统一编址的 =1时，程序计数器PC在 时 程序计数器 在 0000 H~0FFFH范围内（即4KB地址），执行片内 范围内（ 地址），执行片内ROM中的 范围内 地址），执行片内 中的 程序。 的内容在1000 H~FFFFH范围（超过 范围（ 地址） 程序。当PC的内容在 的内容在 范围 超过4KB地址） 地址 自动转向外部ROM执行程序。 执行程序。 时，CPU自动转向外部 自动转向外部 执行程序 当 =0时，所有取指令操作均在外部程序存储器中进行。 时 所有取指令操作均在外部程序存储器中进行。 单片机， 对8031单片机，因片内无 单片机 因片内无ROM，只能外部扩展程序存储器， ，只能外部扩展程序存储器， EA必须为低电平。 必须为低电平。 必须为低电平
1. 片内数据存储器低 片内数据存储器低128单元 单元
片内RAM低128单元按用途可分为 个区域。 低 单元按用途可分为3个区域 片内 单元按用途可分为 个区域。 （1）工作寄存器区（00H~1FH） ）工作寄存器区（ ） 片内RAM中的 中的00H~1FH共32B为工作寄存器区，分4组， 为工作寄存器区， 组 片内 中的 共 为工作寄存器区 每组有8个8位工作寄存器 每组有 个 位工作寄存器R0~R7。通过对特殊功能寄存器程 。 位工作寄存器 序状态字PSW的位 和位 （RS0、RS1）的设置，可决定当前 的位3和位 序状态字 的位 和位4（ 、 ）的设置， 程序使用哪一组工作寄存器。 复位后， 程序使用哪一组工作寄存器。CPU复位后，总是选中 组工作 复位后 总是选中0组工作 寄存器。如果实际应用中并不需要 组工作寄存器 组工作寄存器， 寄存器。如果实际应用中并不需要4组工作寄存器，那么剩下 的工作寄存器组所对应的单元可作为一般的数据缓冲器使用。 的工作寄存器组所对应的单元可作为一般的数据缓冲器使用。
HardCopy设计移植指南,外部存储器接口手册,卷2,第13章
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第2章 AT89S52单片机的片内硬件结构(2)存储器结构
pop
A
pop
B
pop
PSW
这样的指令顺序对不对？
30
2．寄存器B
为执行乘法和除法而设。
在不执行乘、除法操作的情况下，可把它当作一个 普通寄存器来使用。
乘数 A × 乘数 B
高8位 B 低8位 A
商 A 余数 B 除数 B 被除数 A
31
4. 数据指针DPTR0和DPTR1
双数据指针寄存器，便于访问数据存储器。 DPTR数据指针是唯一一个既可以当16位寄存器来用，
MOV 21H，ACC ；21H为字节地址
MOV 21H，P1.2 ；21H为位地址
17
２.数据存储器空间
AT89S52与AT89S51 片内数据存储器相比 ，片内数据存储器增 加了128B，对应的字 节地址为80H～FFH 。
这高128B的RAM单元 地址与特殊功能寄存 器区的字节地址重合 ，但它们是两个不同 的物理区域。
② 主要功能：保护断点和保护现场，为程序的正确返 回作准备。
③ 堆栈保护内容：累加器ACC，工作寄存器内容，寄 存器B，程序状态字PSW等。
27
④ 设立目的：为子程序调用和中断操作设立。 ⑤ 区域范围：由用户自己设置，通常设在30H-7FH的范围
内， SP值改置为60H 。 注意，设为堆栈的区域不能再用作普通RAM区。 单片机复位后，（SP）=07H，所以，必须在初始化时改变
18
２.数据存储器空间
对这两个具有相同地址区
域进行访问时，是由不同
的指令寻址方式（将在指
令系统一章中介绍）来区
分，对地址为80H～FFH
的RAM区，只能采用间
接寻址方式访问，而对地
址为80H～FFH的特殊功
3-存储器管理
CH3 存储器管理存储器是计算机信息的载体, 一般分为外存(辅存)和内存两类, 由于外存主要用来存放文件, 所以放在文件管理一章讲述. 因而本章主要对象是内存.如：RAM, ROM, SRAM, DRAM, SDRAM, DDR, WRAM, FRAM, CACHE(超高速缓冲存储器)...内存是仅次于CPU的重要资源, 对系统性能的影响极大. 存储器管理的内容有:A> 介绍各种存储分配和管理策略;B> 虚拟存储器的概念和技术存储器管理的目标是: 提高内存利用率, 改善系统性能.为简单见，把教材相关章节合并，补充虚拟存储技术。
§1. 引言#1 存储管理的目的和功能#2 存储分配#3 重定位#4 存储管理的方式§2. 分区式管理#1 单一连续区分配#2 固定分区分配#3 可变分区分配#4 可重定位分区分配#5 多重分区分配#6 分区的保护§3. 分页式管理#1 纯分页系统#2 请求式分页系统#3 分页系统的优缺点#4 虚拟存储器技术§4. 分段式管理#1 分段地址空间#2 纯分段管理#3 请求式分段管理#4 分段动态链接#5 分段的共享#6 分段管理的优缺点§7. 段页式管理#1 实现原理#2 管理算法#3 段页式管理的优缺点关于虚拟存储器的内容, 分插入各节叙述, 如: §1中的概念; §5的请求式分页也称为单段式虚拟存储器; §6的分段存储也称为多段式虚拟存储器; 而§7的段页式存储也属虚拟存储器管理.§1. 概述一: 存储器管理的目的和功能1. 内存的分配, 管理和回收: 包括:用户申请内存时是否响应? 如何分配?(分配多少, 分配哪部分) 能否多次分配? 要记录哪些分配信息? 用完了是否回收等等. 其中分配策略是本章的重点.2. 提高内存利用率:#1 使多道程序共享内存. (互不干扰, 各占一段)#2 使多道程序共享某一段内存. (代码/数据的共用)3. 内存扩充这里的扩充不是指硬扩充, 而是指借助覆盖, 交换和虚拟等软件技术来向用户提供比实际内存还要大的存储空间.4. 内存保护#1 各作业使用各自内存区域, 互不干扰.#2 防止一作业的故意/无意破坏, 保护其他作业的运行.在286以上CPU都有硬件保护机制(地址保护), 各OS和应用软件都可使用这些机制来保护.二: 存储分配所谓存储分配, 主要讲述的是多道作业之间划分内存空间的问题, 由于内存资源的有限, 存储分配要解决如何把多个作业放入内存, 是全部还是部分, 以及放入的时间, 地点, 而这些问题的解决对用户必须是透明的(即用户不用考虑这些问题). 常见的有三种方式:1. 直接指定方式#1 编程或编译后直接使用实际的存储地址, 目前常用于工业实时控制.#2 直接控制方式有: 早期的独占; 多道作业的分区和覆盖三种.其中覆盖是指把一个作业切分为几部分, 每次调用一段运行于同一内存区域.#3 显然, 为了直接指定存储地址, 必须知道内存的容量和编址规则, 对用户的要求比较高, 尤其是对稍大点软件. 因此目前几乎无人使用.2.静态分配(Static Allocation)#1 编程/编译后的地址空间从零开始, 仅当装入内存时才由装配程序缺点其运行空间, 即存储分配在装入前完成.#2 在运行时, 不再进行存储分配, 也不能在内存中移动.3. 动态分配(Dynamic Allocation)#1 存储分配在装入时完成#2 在运行时可进行再分配, 如增加, 减少, 移动等.以上三种方式, 其每次进行分配的内存必须是连续的.三: 重定位(Relocation)1. 地址空间和存储空间#1 用高级语言编制的程序, 其使用的是名字空间. 如: int x=0;#2 经编译链接后的目标程序, 其使用的是一所限定的地址编号范围, 称为地址空间, 每个地址编号称逻辑地址. 通常该地址编号的下限为零, 然后按字节/字递增, 所以这些地址都是相对于起始地址的, 因而也称为相对地址.#3 内存中物理的记录单元集合称为存储空间, 其单元编号称为物理地址/绝对地址.总之, 存储空间是"实"的, 地址空间是"虚"的, 而名字空间是地址空间的逻辑代号, 更"虚".2. 重定位#1 把作业地址空间中的逻辑地址变换成存储空间中的物理地址的地址变换过程称地址重定位, 或地址映射.0 ......100 xxxx.......0 ...... 1000 ......10 Load AX, 100 1010 Load AX, 1100...... ......100 xxxx 1100 xxxx...... ...... 物理空间地址空间......( 图4-1 )#2 如图, 某作业装入物理空间后, 取地址[100]的值要变换成现在的[1100], 而不能再取现在的[100].3. 重定位的类型#1 静态重定位: 通过重定位装配程序在作业装入时就完成的地址变换过程.如: 上例Load AX, 100 变成Load AX, 1100.优点: 由于地址变换在作业执行前一次集中完成, 无需硬件机构参与, 简单.缺点: A> 作业运行期不能移动, 内存利用率不高.B> 用户必须事先知道所需内存是否超过存储空间, 若超过, 则需用户考虑覆盖.C> 作业间不能共享内存中的同一程序/数据区.#2 动态重定位: 作业执行时, 当访问指令和数据时, 由硬件地址变换机制实现地址变换的方式. 算法是: 实际地址=有效地址+重定位寄存器值[RR]如: 上例Load AX, 100不变, 但重定位寄存器值=1000.优点: A> 由于指令/数据的实际地址在运行时确定, 所以在运行时再进行存储分配是允许的. ----可进行动态存储分配B> 作业间可共享内存中的某一公用段.C> 可向用户提供比物理存储空间大很多的地址空间.缺点: A> 需硬件机构参与B> 事先分配策略的软件比较复杂.四：存储管理的方式1．常见的有分区式（静态/动态），分页式（纯/请求式），分段式（纯/请求式），段页式几种。
存储器设计课程设计
存储器设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解存储器的基本概念，掌握存储器的层次结构及其工作原理。
2. 学生能够描述不同类型的存储器（如RAM、ROM、硬盘等）的特点及应用场景。
3. 学生能够掌握存储器的设计方法，包括存储器单元、地址译码器和数据总线的连接方式。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的存储器电路，并分析其性能。
2. 学生能够使用相关软件工具进行存储器的设计和仿真，提高实践操作能力。
3. 学生能够通过团队合作，解决存储器设计过程中遇到的问题，培养沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到存储器在计算机系统中的重要作用，增强对硬件知识的兴趣和求知欲。
2. 学生在学习过程中，培养勇于尝试、善于思考、积极探索的良好学习习惯。
3. 学生能够认识到科技发展对生活的影响，激发创新意识，树立社会责任感。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程为计算机硬件原理与应用的实践课程，要求学生具备一定的电子电路基础知识。
2. 学生特点：学生处于高年级，已具备一定的专业知识，具有较强的自学能力和动手实践能力。
3. 教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，引导他们主动探究、合作学习，提高解决问题的能力。
二、教学内容1. 存储器概述：介绍存储器的基本概念、作用、分类及其在计算机系统中的地位。
- 教材章节：第3章“存储器系统”- 内容列举：存储器的层次结构、各类存储器的特点及性能指标。
2. 存储器工作原理：讲解RAM、ROM、硬盘等存储器的工作原理及性能差异。
- 教材章节：第3章“存储器系统”- 内容列举：静态存储器、动态存储器、只读存储器、闪存、硬盘等的工作原理及性能。
3. 存储器设计方法：阐述存储器单元、地址译码器和数据总线的连接方式，以及设计存储器的基本步骤。
- 教材章节：第4章“存储器设计”- 内容列举：存储器单元设计、地址译码器设计、数据总线设计、存储器容量扩展。
计组作业：存储器章节-附答案
一.单选题（共15题,75.0分）1下列器件中存取速度最快的是（）。
A、高速缓存B、主存C、寄存器D、辅存正确答案：C 我的答案：C2主存贮器和CPU之间增加cache的目的是（）。
A、解决CPU和主存之间的速度匹配问题B、扩大主存贮器容量C、扩大CPU中通用寄存器的数量D、既扩大主存贮器容量，又扩大CPU中通用寄存器的数量正确答案：A 我的答案：A3和辅存相比，主存的特点是（）A、容量小，速度快，成本高B、容量小，速度快，成本低C、容量大，速度快，成本高D、容量大，速度慢，成本高正确答案：A 我的答案：A4存储单元是指（）。
A、存放1个二进制信息位的存储元B、存放1个机器字的所有存储元集合C、存放1个字节的所有存储元集合D、存放2个字节的所有存储元集合正确答案：B 我的答案：B5某SRAM芯片，其容量为1M×8位，除电源和接地端外，控制端有OE和R/W，该芯片的管脚引出线数目是（）。
A、20B、28C、D、32正确答案：B 我的答案：D6某存储器容量为32K*16，则（）A、其地址线为16根，数据线为32根B、其地址线为32根，数据线为16根C、其地址线为15根，数据线为16根D、其地址线和数据线均为16根正确答案：C 我的答案：C7某机字长32位，存储容量64MB，若按字编址，它的寻址范围是（）。
A、8MB、16MBC、16MD、8MB正确答案：C 我的答案：C8EEPROM是指（）。
A、读写存储器B、只读存储器C、电擦除可编程只读存储器D、闪速存储器正确答案：C 我的答案：C9下列说法正确的是（）Ⅰ半导体RAM信息可读可写，且掉电后仍能保持记忆Ⅱ动态RAM是易失性RAM，且静态RAM的存储信息是不易失的Ⅲ半导体RAM是易失性RAM，但只要电源不掉电，所存信息是不丢失的Ⅳ半导体RAM是非易失性的RAMA、Ⅰ和ⅡB、Ⅱ和ⅣC、只有ⅢD、全错正确答案：D 我的答案：A10在磁盘和磁带两种磁表面存储器中，存取时间与存储单元的物理位置有关，按存储方式分（）。
微机原理与接口技术：15第6章 存储器系统 习题6
交通信息与控制工程系教案（理论教学用）课程名称微机原理与接口技术第 15 次第 7 周 2 学时上课教室WM1310 课程类型专业基础课授课对象自动化专业章节名称第6章存储器系统（6.4,6.5,6.6）教学目的和要求1．熟练掌握存储器与地址总线的连接；2．了解CACHE的概念和工作原理；3．了解8086/8088系统的存储器管理方法4．了解现代计算机存储器管理方法；讲授主要内容及时间分配存储器与地址总线的连接高速缓冲存储器（40min）存储器管理；（35min）硬盘、RAID和光盘原理；（15min）教学重点与难点重点：1．CACHE的概念和工作原理；2．086/8088系统的存储器管理方法；3．现代计算机存储器管理方法；4．存储器与地址总线的连接。
难点：1．存储器与地址总线的连接。
要求掌握知识点和分析方法1．了解CACHE的概念和工作原理；2．了解8086/8088系统的存储器管理方法；3．了解现代计算机存储器管理方法；4．存储器与地址总线的连接。
启发与提问1．为什么现代计算机要使用缓存？2．硬盘属于什么存储器？教学手段多媒体作业布置思考题：1．Windows的虚拟内存在计算机程序运行中起什么作用，如何设置虚拟内存？主要参考资料备注注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。
重复班授课可不另填写教案。
程序的逻辑结构中的段与内存的段建立直接联系。
页式存储管理页式存储管理是把虚拟空间和主存空间都分成大小相同的页（为二的整数幂个字），并以页为单位进行虚存与主存间的信息交换。
此时虚存地址和主存地址分别被分为虚存页号、页内地址和主存页号、页内地址，虚、实二页号会不同，但使用相同的页内地址。
与段式存储管理不一样，页不是程序本身的结构特性，而是从管理的角度人为划分的结果。
设置和管理好页表是页式存储管理的关键技术。
4. 分页和分段的主要区别(1) 页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存的外零头，提高内存的利用率。
第2章 AT89系列单片机的硬件体系结构(结构、引脚、存储器配置、专用寄存器、时钟与时序、工作方式)
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2.1 AT89系列单片机概述
2.1.1 AT89系列单片机简介
AT89系列单片机是与MCS—51系列单片机兼容 的低功耗高性能８位Flash单片机。它是在MCS-51 的技术内核为主导的基础上倾注了ATMEL公司优良 技术进行新的设计和开发，使之功能更强、更具特色， 尤其是AT89S系列单片机具有在系统可程序设计功能， 使生产维护更加方便灵活。
当CPU访问64KB的外部数据存储器时，就用
DPTR作地址指针，存放外部内存的地址；
当CPU访问64KB的程序存储器时，DPTR用作基
址寄存器。
CPU也可单独对DPH、DFra bibliotekL操作，即将DPTR分成
两个寄存器使用。
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2.3 AT89系列单片机的存储器
结构AT89系列单片机采用哈佛结构，有单独的程序存储器和
(2) 堆栈指针SP 堆栈指针SP（stack pointer）是一个8位特殊功能寄存器。
它指示出堆栈顶部在内部RAM中的位置。系统复位后，SP初 始化为07H，使得堆栈事实上由08H单元开始。考虑到08H ～1FH单元分属于工作寄存器区1～3，若程序设计中要用到 这些区，则最好把SP值改置为1FH或更大的值如60H。
处理情况。
例如：有一个单片机型号为“AT89C51—12PI”，
则表示意义为该单片机是 ATMEL公司的Flash单片
机，内部是CMOS结构，速度为12 MHz，封装为塑
封DIP，是工业用产品，按标准处理工艺生产。
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2.2 AT89系列单片机的结构原
2.2理.1 AT89系列单片机的基本组成
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计算机组成原理试读稿_第3章存储器系统的层次结构_(初稿)【王道考研系列】2012计算机考研
图 3-1 存取时间与存取周期的关系
3.1.2 习题精选
单项选择题 1. 【2011 年计算机联考真题】 下列各类存储器中，不采用随机存取方式的是（ ） 。 A．EPROM B．CDROM C．DRAM D．SRAM 【B】 ACD 选项均采用随机存取方式，CDROM 即光盘，采用串行存取方式。
2. 磁盘属于（ ）类型的存储器。 A.随机存取存储器（RAM） B.只读存储器（ROM） C.顺序存取存储器（SAM） D.直接存取存储器（DAM） 【D】磁盘属于直接存取存储器，其速度介于随机存取存储器和顺序存取存储器之间。 3. 存储器的存取周期是指（ ） 。 A．存储器的读出时间 B．存储器的写入时间 C．存储器进行连续读或写操作所允许的最短时间间隔 D．存储器进行一次读或写操作所需的平均时间 【C】存储器的存取周期往往大于存取时间，它还包括信息的复原时间。 4. 主存储器速度的表示中，存取时间 Ta 和存取周期 Tc 的关系表述正确的是（ ） 。 A. Ta>Tc B. Ta<Tc C. Ta=Tc D. Ta>Tc 或 Ta<Tc，根据不同存取方式和存取对象而定 【B】存取时间 Ta：从存储器读出或者写入一次信息所需要的平均时间；存取周期 Tc： 连续两次访问存储器之间所必需的最短时间间隔。对 Tc 一般有：Tc=Ta+Tr，其中 Tr 为复原 时间，对 SRAM 指存取信息的稳定事件，对 DRAM 指刷新的又一次存取时间。 5. 设机器字长为 32 位，一个容量为 16MB 的存储器，CPU 按半字寻址，其可寻址的单元 数是（ ） 。 24 A. 2 B.223 C. 222 D. 221 【B】 16MB=224B， 由于字长为 32 位， 现在按半字 （16 位） 寻址， 故而为 224B /2B=223 。 6. 相联存储器是按（ ）进行寻址的存储器。 A． 地址指定方式 B. 堆栈存储方式 C．内容指定方式和堆栈存储方式相结合 D. 内容指定方式和地址指定方式相结合 【D】 相联存储器的基本原理是把存储单元所存内容的某一部分作为检索项(即关键字 项)，去检索该存储器，并将存储器中与该检索项符合的存储单元内容进行读出或写入。所 以它是按内容或地址进行寻址的，价格较为昂贵。一般用来制作 TLB、相联 Cache 等。 7. 某计算机系统，其操作系统保存在硬盘上，其内存储器应该采用（ ） 。 A.RAM B.ROM C.RAM 和 ROM D.都不对 【C】 操作系统保存在硬盘上， 首先需要将其引导到主存中， 而引导程序通常存放在 ROM 中，程序运行需要可读可写，因此采用 RAM。 8. 在下列几种存储器中，CPU 不能直接访问的是（ ） 。 A.硬盘 B.内存 C.Cache D.寄存器 【A】CPU 不能直接访问硬盘，需先将硬盘中的数据调入内存才能访问。 9. 若某存储器存储周期为 250ns，每次读出 16 位，则该存储器的数据传输率是（ ） 。 6 A．4×10 B/s B. 4 MB/s 6 C. 8×10 B/s D. 8MB/s 【 C 】计算的是存储器的带宽，每个存储周期读出 16 bit=2B ，故而数据传输率是 2B/(250×10-9 s)，即 8×106B/s。本题中 8MB/s 是 8×1024×1024 B/s。 注意：通常，数据传输率中的 M 指的是 106 而非 220（I/O 章节 2009 年真题便是如此） ， 一般二进制表示的 K、M 仅用于存储容量相关计算，实际上本题标准的写法应该是 MiB/s。 10. 设机器字长为 64 位， 存储容量为 128MB， 若按字编址， 它可寻址的单元个数是 （ ） 。
第九课：8051单片机的存储器结构
第九课：8051单片机的存储器结构MCS-51单片机在物理结构上有四个存储空间：1、片内程序存储器2、片外程序存储器3、片内数据存储器4、片外数据存储器但在逻辑上，即从用户的角度上，8051单片机有三个存储空间：1、片内外统一编址的64K的程序存储器地址空间（MOVC）2、256B的片内数据存储器的地址空间（MOV）3、以及64K片外数据存储器的地址空间（MOVX）在访问三个不同的逻辑空间时，应采用不同形式的指令，以产生不同的存储器空间的选通信号。
程序内存ROM寻址范围：0000H ~ FFFFH 容量64KBEA = 1，寻址内部ROM；EA = 0，寻址外部ROM地址长度：16位作用：存放程序及程序运行时所需的常数。
七个具有特殊含义的单元是：0000H ——系统复位，PC指向此处；0003H ——外部中断0入口000BH —— T0溢出中断入口0013H ——外中断1入口001BH —— T1溢出中断入口0023H ——串口中断入口002BH —— T2溢出中断入口内部数据存储器RAM物理上分为两大区：00H ~ 7FH即128B内RAM 和SFR区。
作用：作数据缓冲器用。
下图是8051单片机存储器的空间结构图程序存储器一个微处理器能够聪明地执行某种任务，除了它们强大的硬件外，还需要它们运行的软件，其实微处理器并不聪明，它们只是完全按照人们预先编写的程序而执行之。
那么设计人员编写的程序就存放在微处理器的程序存储器中，俗称只读程序存储器（ROM）。
程序相当于给微处理器处理问题的一系列命令。
其实程序和数据一样，都是由机器码组成的代码串。
只是程序代码则存放于程序存储器中。
MCS-51具有64kB程序存储器寻址空间，它是用于存放用户程序、数据和表格等信息。
对于内部无ROM的8031单片机，它的程序存储器必须外接，空间地址为64kB，此时单片机的端必须接地。
强制CPU从外部程序存储器读取程序。
对于内部有ROM的8051等单片机，正常运行时，则需接高电平，使CPU先从内部的程序存储中读取程序，当PC值超过内部ROM的容量时，才会转向外部的程序存储器读取程序。
Cotex-M0 _MPU章节中文翻译.
以下内容为arm公司M0+ User Guide的Memory Protection Uint章节的大概翻译。
内存保护单元这一节描述了可选的内存保护单元(MPU。
MPU可以将存储器映射分成一些区域,并且定义每一个区域的位置,大小,访问允许性和存储器属性。
它支持:对每一个区域实现属性设置重叠区域实现存储器属性对系统的控制存储器属性影响到一个区域的存储器访问的行为。
Cotex-M0+ MPU定义了:8个分开的存储器区域,0-7一个背景区域当存储器区域重叠时,存储器访问被具有最高的编号的区域的属性所影响。
例如,对于区域7的属性有比任何和区域7重叠的区域高的优先级。
作为默认的存储器映射,背景区域有着相同的存储器访问属性,但是仅仅在处于特权程序时是可访问的。
Cortex-M0+微控制器的存储器映射有统一的标准,这意味着指令访问和数据访问有相同的区域设置。
如果一个程序访问了一个被微控制器所禁止的存储器位置,那么,处理器会产生一个硬件错误异常。
在一个操作系统环境里,基于程序的执行,内核可以动态的更新微控制器的区域设置。
典型的,一个嵌入式操作系统可以使用MPU以保护内存。
MPU是根据存储器的类型来配置的,可以参考在2-10页的存储器区域,类型和属性。
表4-24 出示了MPU可能的区域属性。
这些属性包括可分享和cache缓存所带来的属性,并且这些属性与大多数的微控制器的实现无关,可以参考在4-27页的一个微控制器的MPU的配置来作为编程一个实例的指导。
表4-24 存储器属性概述Strongly- ordered强顺序类型,所有的访问强顺序类型内存的操作依照着的程序顺序,所有的强顺序区域默认是可分享的。
Device设备类型,分为可分享与不可分享的,是映射到外设的存储器组成的,按是否可多处理器使用区分有无共享性。
Normal一般类型,按是否可多处理器使用也分为可分享和不可分享的类型,可分享类型又可分为不可cache缓存,可cache缓存直写,可cache缓存回写,不可分享的也如此分类。
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存储器章节一、填空题1、对存储器的要求是容量大、速度快、成本低，为了解决这三方面的矛盾，计算机采用多级存储体系结构，即（cache）、（主存）、（外存）。
2、一个存储器的容量假设为M*N位，若使用A*B的芯片，（A<M,B<N），需要在字和位同时扩展，此时共需要（(m*n)/（AB））个存储芯片。
2、双端口存储器和多模块交叉存储器属于并行存储器结构，其中前者采用（空间）并行技术，后者采用（时间）并行技术。
3、反映主存速度指标的三个术语是(存取时间)、（存储周期）和（存储带宽）。
4、CPU访问主存是数据存取的单位是（字节），访问cache的单位（字），cache和内存交换数据的单位是（块）。
二、选择题1、下列器件中存取速度最快的是（）。
A、高速缓存B、主存C、寄存器D、辅存2、主存贮器和CPU之间增加cache的目的是（）。
A 解决CPU和主存之间的速度匹配问题B 扩大主存贮器容量C 扩大CPU中通用寄存器的数量D 既扩大主存贮器容量，又扩大CPU中通用寄存器的数量3、存储单元是指（）。
A 存放1个二进制信息位的存储元B 存放1个机器字的所有存储元集合C 存放1个字节的所有存储元集合D 存放2个字节的所有存储元集合4、存取周期是指（）。
A、存储器的写入时间B、存储器进行连续写操作允许的最短间隔时间C、存储器连续读或者写操作所允许的最短间隔时间5、某SRAM芯片，其容量为1M×8位，除电源和接地端外，控制端有OE和R/W，该芯片的管脚引出线数目是（）。
A、20B、28 C 、30 D、326、某机字长32位，存储容量64MB，若按字编址，它的寻址范围是（）。
A 8MB 16MBC 16MD 8MB7、 EEPROM是指（）。
A 读写存储器B 只读存储器C 闪速存储器D 电擦除可编程只读存储器8、下列说法正确的是（）Ⅰ半导体RAM信息可读可写，且掉电后仍能保持记忆Ⅱ动态RAM是易失性RAM，且静态RAM的存储信息是不易失的Ⅲ半导体RAM是易失性RAM，但只要电源不掉电，所存信息是不丢失的Ⅳ半导体RAM是非易失性的RAMA、Ⅰ和ⅡB、只有ⅢC、Ⅱ和ⅣD、全错9、半导体静态（SRAM）的存储原理是（）A、依靠双稳态电路B、依靠定时刷新C、依靠读后再生D、信息不再变化10、下列叙述错误的是（）A、随机存储器可随时存取信息，掉电后信息丢失B、在访问随机存储器时，访问时间与物理位置无关C、主存储器中存储的信息是不可改变的D、随机存储器和只读存储器可以统一编址11、在对破坏性读出的存储器进行读/写操作时，为维持原信息不变，必须辅以的操作（）A、刷新B、再生C、写保护D、主存校验12、某机器的主存储器共32KB，由16片16K*1(内部采用128*128存储阵列）的DRAM芯片字和位同时扩展构成。
若采用集中式刷新方式，且刷新周期为2ms，那么所有的存储单元刷新一遍需要（A）存储周期。
A、128B、256C、1024D、16384（提示，存储器刷新按行进行，其刷新一行所用时间为1个存储周期，且每个芯片都是同时刷新的，128*128存储阵列由128行128列构成，所以答案为A）13、双端口存储器能高速进行读/写，是因为采用了（）A、新型器件B、流水技术C、两套相互独立的读写电路D、高速芯片14、交叉存储器实质上是一种多模块存储器，它用（）方式执行多个独立的读写操作。
A 流水B 资源重复C 顺序D 资源共享15、双端口存储器所以能进行高速读/写操作，是因为采用（）。
A 高速芯片B 新型器件C 流水技术D 两套相互独立的读写电路16、如果一个存储单元被访问，则这个存储单元将会很快的再次被访问，这称为（）A、时间局部性B、空间局部性C、程序局部性D、数据局部性17、为了解决CPU与主存速度不匹配的问题，通常采用的方法是（）A、采用速成更快的主存B、在CPU和主存之间插入少量的高速缓冲存储器C、在CPU周期中插入等待周期D、扩大主存的容量18、下列关于cache 的论述中，错误的是（）A、cache是介于主存和辅存之间的存储器，用于主存和辅存之间的缓冲存储B、如果cache不命中，则需要访问主存，从主存取字，并将字所在的数据块调入cacheC、cache的命中率很高，一般达到90%以上D、cache的数据必须和主存的数据时刻保持一致19、在CPU执行一段程序的过程中，cache的存取次数为4600次，由主存完成的存取次数为400次。
若cache 的存取时间为5ns，主存的存取时间为25ns，则CPU的平均访问时间为( )ns。
A、5.4B、6.6C、8.8D、9.220、关于cache的3种映射方式，下列叙述错误的是（B）A、cache由全相连、直接和组相连3种基本的映射方式B、全相连映射方式，即主存单元与cache单元随意对应，线路复杂，成本高C、组相连映射方式是直接映射和全相连映射的折中方案，有利于提高命中率D、直接映射方式是组相连映射和全相连映射的折中方案，有利于提高命中率21、cache采用组相连映射，一块大小为128B，cache共有64块，4块分成一组，主存由4096块，主存地址需要（）位。
A、19B、18C、17D、1622、容量为64块的cache采用组相连映射方式，字块大小为128字，每4块一组。
如果主存为4K块，且按字编址，那么主存地址和主存标记的位数为（）A、16,6B、17,6C、18，8D、19,823、关于LRU算法，以下论述正确的是（）A、LRU算法替换哪些在cache中驻留时间最长且未被引用的块B、LRU算法替换哪些在cache中驻留时间最短且未被引用的块C、LRU算法替换哪些在cache中驻留时间最长且仍在引用的块D、LRU算法替换哪些在cache中驻留时间最短且仍在引用的块Cache的替换算法包括先进先出、随机、LRU算法24、访问相连存储器时，（）A、根据内容不需要地址B、不根据内容，需要地址C、既要内容也要地址D、不要内容也不要地址25、相连存储器与传统存储器的主要区别是前者按（）寻址的存储器。
A、地址B、内容C、堆栈D、地址和内容26、常用的虚拟存储系统由（）两级存储器组成，其中辅存是大容量的磁表面存储器。
A cache-主存B 主存-辅存C cache-辅存 D通用寄存器27、下列关于虚拟存储器的论述中，正确的是（）A、对应用程序员透明，对系统程序员不透明B、对应用程序员不透明，对系统程序员透明C、对应用程序员、系统程序员都不透明D、对应用程序员、系统程序员都透明28、29、30硬盘三、简答题1、简述ROM的分类？掩模型只读存储器（MROM）可编程只读存储器（PROM）可擦除可编程只读存储器（EPROM）用电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）2、什么是刷新？DRAM为什么要刷新？刷新的几种方法？刷新：消除以时间间隔造成的内容和状态不一致原因：因电容泄露而引起的DRAM荣有信息的需要及时补充方法：集中刷新，分散刷新，异步刷新3、一个组相联映射的Cache，有128块，每组4块，主存共有16384块，每块64个字，则主存地址共几位，其中主存字块标记应为几位，组地址应为几位，Cache地址共几位。
解：将cache分组：128/4=25组4、什么是高速缓冲存储器？它和主存的关系是？（1）Cachce是一个高速度大容量的缓冲存储器，存储cpu最经常访问的指令或数据一般用SRAM芯片构成，其全部功能用硬件实现（2）Cache存在于主存和cpu之间，解决cpu与主存之间速度的传递四、计算题1、设存储器容量为64M字，字长为64位，模块数m=8，分别用顺序和交叉方式进行组织。
存储周期T=100ns，数据总线宽度为64位，总线传送周期 =50ns。
求：顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？答：m=8,信息总量为：32*8=256位顺序和交叉:t1=mT=8*10ms=800ns=8*10^-7sT2=100ns+50ns*(8-1)=45*10^-7s顺序存储器带宽=256/(8*10^-7)s=32*10^-7交叉储器带宽=256/(45*10^-7)s=13*10^72、CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为2400次，主存完成的次数为100次，已知cache存储周期为40ns，主存存储周期为200ns，求cache的命中率，cache/主存系统的效率和平均访问时间。
答：cache命中率：A=2400/(2400+100)=0.96知：访问主存的时间是访问cache时间的5倍=200/40=5设访问cache时间为t,访问主存的时间5t,cache/主存系统的效率为ee=t/(0.96*t+(1-0.96)*4t)=0.802平均访问时间：40ns*0.96+200ns*（1-0.96）=66.4ns。