微机原理第三章
微机原理第三章习题答案
“微处理器系统原理与嵌入式系统设计”第三章习题解答3.1什么是冯·诺伊曼计算机结构？其运行的基本原理如何？冯.诺依曼计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备构成，采用二进制表示信息，以存储器为中心，按存储程序原理工作。
存储程序原理指编好的程序首先放入存储器，开始工作后，由控制器自动、高速依次从存储器中取出指令并执行。
3.2. 微处理器的体系结构可以分为几种？试分别说明各种体系结构的优缺点。
3.3 高级编程语言、汇编语言以及机器语言之间有哪些不同？机器语言是直接用二进制代码表达的计算机语言。
指令用“0”和“1”组成，并分成若干段，各段的编码表示不同的含义。
机器语言面向硬件，是唯一可以由硬件直接执行的语言。
汇编语言采用符号代替机器语言中的二进制码：用助记符(Mnemonic)代替操作码，用地址符号(Symbol)或标号(Label)代替地址码。
汇编语言与机器语言一一对应，因此不具有移植性，但更易于读写和理解。
汇编语言源程序需要汇编成机器语言才能交给硬件执行。
高级编程语言语法和结构更类似普通英文，且由于远离对硬件的直接操作，因此移植性较好。
高级语言源程序需要编译（或解释）成机器语言才能交给硬件执行。
3.5 什么是计算功能指令、数据传输指令以及控制流程指令？计算功能指令：对数据进行处理完成算术运算或逻辑运算等的指令。
数据传输指令：负责把数据、地址或立即数传送到寄存器、I/O端口或存储单元中，或者反方向传送的指令。
控制流程指令：用来控制程序执行流程的指令，有测试、转移、跳转等子类。
3.6 解释跳转、分支、调用以及中断所需进行的操作。
跳转：根据“跳转”指令指计算目的地址，修改程序指针。
分支：根据“分支”指令判断执行条件，计算跳转地址，修改程序指针。
调用：保存断点，根据“调用”指令计算子程序入口地址，修改程序指针，执行完毕后恢复断点。
中断：保护断点及现场，查找中断向量表以确定中断程序入口地址，修改程序指针，执行完毕后恢复现场及断点。
第3章---微机原理-汇编-朱定华PPT优秀课件
MOV AH,0
DIV BL ; ,BH ；BCD数十位与个位送AL
10
10
3.1.1 乘除法指令
3. 扩展指令CBW和CWD
要把一个8位二进制数除以一个8位二进制数,要有一 个16位二进制数在AX中.所以做8位除以8位的除法 前先要把8位被除数扩展为16位,做16位除以16位的 除法前要把16位被除数扩展为32位.这种扩展对于无 符号数除法只需将AH或DX清0，而对符号整数除法 则要通过扩展符号位来把被除数扩展。
11
11
3.1.1 乘除法指令
格式：CBW ; AL的最高位扩展至AH CWD ; AX的最高位扩展至DX
两指令都隐含操作数 在做8位除以8位、16位除以16位的除法之前， 应先扩展AL或AX中的被除数 扩展指令和符号整数除法仅对补码数适用
12
12
3.1.1 乘除法指令
如：有一符号字数组变量ARRAY，第1个字 是被除数，第2个字是除数，接着存放商和 余数，其程序段为：
3
3
3.1.1 乘除法指令
16位乘法指令所执行的操作是AL或AX乘以 source，乘积放回到AX或DX和AX
AL
×
sourc8
AX
×
DX
AX sourc16
AX
可用乘法运算将BCD数转换为二进制数 44
2.3.4 常用指令应用举例
例 将AX中小于(等于)255大于0的3位BCD数转换为 二进制数，存入字节变量SB中
14
14
3.1.2 BCD数调整指令
1.BCD数加法调整指令DAA和AAA （1）压缩BCD数加法调整
格式： DAA 功能：将AL中的和调整为正确的压缩BCD数 调整规则: (AL＆0FH)>9或AF=1，则AL加6;
微机原理 第三章 微处理器
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表3.1 通用寄存器的特定用法
寄存器 操作 寄存器 操作 在移位指令中作 移位次数计数器
AX
字乘，字除，字I/O
CL
AL
字节乘，字节除，字节I/O， 查表转换，十进制运算
字节乘，字节除
DX
字乘，字除指令 中作辅助累加器
堆栈操作，做堆 栈指针
AH
SP
BX
查表转换,做基址寄存器
SI
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2）逻辑地址与物理地址
逻辑地址（LA）和物理地址（PA）：
物理地址：就是存储器的实际地址，它是指CPU和存储器 进行数据交换时所使用的地址（20位）。
逻辑地址：是在程序中使用的地址，它由段基址和偏移地
址两部分组成（16位）。
物理地址=段基址（左移4位）＋偏移量
形成20位段 起始地址 16位
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2 . 8086/8088CPU的寄存器结构
8086/8088CPU中可供编程使用的有14个16位寄存器， 按其用途可分为3类：通用寄存器、段寄存器、指针和标 志寄存器，如所示。
AH BH CH DH SP BP SI DI FLAGS IP CS DS SS ES AL BL CL DL 累加器 基址寄存器 计数寄存器 数据寄存器 数据寄存器 通用寄存器 地址指针和 变址寄存器
2
3 4 5
6
存取一般变量（除3、4、5项外）
DS
有效地址EA
根据寻址方式计算出来的偏移量又叫操作数的有效地址EA
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4. CPU对堆栈的设置与操作
堆栈的功能：用于暂存数据和现场保护 （特别是在过程调用或中断处理时暂存断 点信息） 堆栈的解释：实际上是由特定存储单元 构成的一个存储区，只是在这个存储区中 信息的出入严格按照“先进后出”或“后 进先出”的规则进行。
微机原理与接口技术第3章(指令部分)
例:编程计算 0+1+2+3+4+ -----10 编程计算
MOV AL，0 ， MOV BL，1 ， MOV CL,10 NEXT:ADD AL，BL ， INC BL DEC CL JNZ NEXT ；CL≠0 转 ≠ HLT
1
3.1 概述 一、指令包含的基本内容
12
（3）相对寻址
例： MOV AX, [SI+100H]
;结果 : 结果 AX (DS×16+SI+100H) ×
例：MOV AL,[BP+DATA] MOV AL, DATA[BP] ; DATA是符号表示的位移量。 表示的位移量 是符号表示的位移量。
结果 : AL (SS×16+BP+DATA) ×
11
（2）间接寻址 例：MOV AX，[BX] ， •结果 : AX 结果 (DS×16+BX) ×
...
3000H：0000H ： • EA= BX /SI /DI , 物理地址=DS*16+EA 物理地址 • EA= BP 物理地址=SS*16+EA 物理地址 ：1234H ：50H ：1235H ：30H
1. 做什么操作？ 做什么操作？ MOV ,ADD, OR,CMP等助记符 等助记符
2. 操作的数据是什么？ ①CPU内的寄存器； 操作的数据是什么？ 内的寄存器 内的寄存器； 内存的某一个或几个单元 单元； ②内存的某一个或几个单元； 结果放在那里？ 3. 结果放在那里？ 立即数。 ③立即数。 端口； 端口 ④I/O端口； 下一条指令在哪里？ 4. 下一条指令在哪里？ IP←IP+1
微机原理第3章-指令系统
▲按给出偏移地址方式的不同，分为以下5种： 寄存器间接寻址 寄存器相对寻址 基址加变址寄存器 相对基址加变址寄存器 MOV AL, [ BX ] MOV AL, [ BX + 10H ] MOV AL, [ BX + SI ] MOV AL, [ BX + SI + 10H ]
（1）寄存器间接寻址
寄存器寻址方式的操作数是寄存器的值，指令中直接 使用寄存器名，包括8位或16位通用寄存器和段寄存器。可 使用的16位寄存器：AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、 BP；其中：AX、BX、CX、DX可分成两8位使用。
例： MOV AX，CX
；（AX）
（CX）
INC CX
；（CX）
（CX）＋1
3.直接寻址（Direct Addressing）
0002
AH
AL
默认段寄存器的关系： ① 使用BX、SI、DI，默认段寄存器为DS
(BX)
PA = ( DS )×10H + (SI) (DI)
② 使用BP，默认段寄存器为SS PA = ( SS )×10H + ( BP )
使用BX、SI、DI的寄存器寻址，默认段寄存器为DS
寄存器组 AH AL BH BL CH CL DH DL SI DI BP SP AX BX CX DX DS ES SS CS IP 地 址 加 法 器
运 算 器
控制总线CB
码
器
PSW标志 寄存器
执行部件控制电路
CPU
总线
内存
例： MOV AX , [ BX + SI ]
若 ( DS ) = 4000H
( BX ) = 2000H ( SI ) = 100H 则内存操作数的物理地址为：
微机原理第3章习题与答案解析
习题一、选择题1.寻址方式指出了操作数的地点，一般来说_______。
A.立刻寻址给出了操作数的地点B.寄存器直接寻址的操作数在寄存器内，而指令给出了储存器C.直接寻址直接给出了操作数自己D.寄存器直接寻址的操作数包括在寄存器内，由指令指定寄存器的名称答案： D2.寄存器寻址方式中，操作数在_________。
A. 通用寄存器B. 货仓C.内存单元D.段寄存器答案： A3.寄存器间接寻址方式中，操作数在_________ 。
A. 通用寄存器B. 货仓C.内存单元D.段寄存器答案： C4.以下指令中的非法指令是 ______。
A. MOV [SI+BX], AXB.MOV CL, 280C.MOV [0260H], 2346HD.MOV BX, [BX]答案： B5.设 (SP)=0100H ，（SS）＝ 2000H ，履行 PUSH BP 指令后，栈顶的物理地点是 _____。
A.200FEHB.0102HC. 20102HD.00FEH答案： A6.指令 LEA BX, TAB 履行后，其结果是 ______。
A. 将 TAB 中内容送 BXB.将 TAB 的段基址送 BXC.将 TAB 的偏移地点送 BXD.将 TAB 所指单元的储存内容送 BX答案： C7.以下正确的指令格式有______。
A.MOV [BX], 1B.MOV AL, 0345HC.MOV ES: PTR[CX], 3D. XLAT答案： D8.设 (AX)=C544HA.CF=0,OF=0 ，在履行指令B.CF=0,OF=1ADD AH,AL 以后，C.CF=1,OF=0______。
D,CF=1,OF=1答案： C9.若 AL 、 BL 再履行 DAA 中是压缩BCD后， (AL)=_____数，且在履行。
ADD AL, BL 以后，(AL)=0CH ， CF=1 ，AF=0 。
A.02HB.12HC.62HD.72H 答案： B10.履行以下程序后AL 的内容为 _____。
微机原理课程总结3章
第3章从8086到Pentium系列微处理器的技术发展由于课时的关系，本章内容一般作为自学或讨论学习的内容。
但是，本章内容对本课程学习的升华具有潜在的意义，故在此也进行提示。
3.1分析教材内容本章主要对80386 CPU,同时也对80486及Pentium微处理器的改进之处和特点进行简单提示。
3.1.1分析重点难点问题1. 80386微处理器1) 80386的特点及其体系结构，请参见教科书P50-52，注意：硬件支持多任务处理。
2) 80386引脚的功能，请参教科书见P53，注意：理解协处理器接口信号。
3) 80386的寄存器组，请参见教科书P54-56，注意：掌握各寄存器的功能。
4) 80386的工作模式，请参见教科书P57，注意：理解三种模式，3种工作模式可以相互转换。
5) 80386中断，请参见教科书P59-60，注意：80386的中断管理机制在实模式和保护模式下是不同的。
2. 80486微处理器1) 80486的主要特点，请参见教科书P60-61。
2) 80486的内部结构，请参见教科书P61-64。
注意和80386的区别。
3. Pentium微处理器1) Pentium体系结构，请参见教科书P65-67，注意Pentium微处理器在486体系结构基础上，还作了哪些增强性的改进。
2) Pentium Ⅱ微处理器，请参见教科书P68。
注意其结构上的特色。
3) Pentium Ⅲ微处理器，请参见教科书P69。
注意其SSE指令。
4) Pentium Ⅳ微处理器，请参见教科书P69。
注意其两组独立工作的ALU。
3.1.2 典型例题解析本章例题主要从微处理机体系结构和新的设计思想出发，以8086微处理机为基础，把重点放在Pentium微处理机的新体系结构和新的设计思想上。
例如Pentium微处理机新体系结构的特点？相对8048体系结构有哪些增强点等？这些问题有助于提高计算机系统结构的水平。
有关这方面的问题，上节已很明确的写出，在此不再赘述。
微机原理第三章：8086微处理器结构
4．8086 和8088 二者的指令系统完全兼容
（1）有24 种寻址方式，具有乘、除法指令等。 （2）取指令和执行指令的操作并行运行，运行速度大大提高。
（3）具有最小模式和最大模式，应用领域宽广，适应性强。
（4）可方便地和数据处理器8087、I/O 处理器8089 或其它处理器 组成多处理机系统，提高数据处理能力和输人输出能力。
代码段寄存器 CS 标 志 寄 存 器
数据段寄存器 DS
堆栈段寄存器 SS
附加段寄存器 ES
由于8086/8088 CPU 可直接寻址的存储器空间是1M字节，直接寻址需要 20位地址码，而所有的内部寄存器都是16位的，用这些寄存器只能寻址 64K字节，为此需要采取分段技术来解决这个问题。
表3.1
通用寄存器的隐含使用
程序调试过程中。
3.1.2 8086/8088 的寄存器结构
四、指令指针寄存器 IP ★ 16 位的指令指针寄存器 IP 用来存放将要执行的下一条 指令在代码段中的偏移地址。 ★ 在程序运行过程中，BIU 可修改 IP 中的内容，使它始终 指向将要执行的下一条指令。 ★ 程序不能直接访问 IP，但可通过某些指令修改 IP 内容。 ★ 如遇到转移类指令，则将转移目标地址送人IP中，以实 现程序的转移。
★ 规则字的读／写操作可以一次完成。由于两个存储体上的地址
线 A19～A1 是连在一起的，只要使 A0＝０，BHE＝０，就可 以实现一次在两个存储体中对一个字的读／写操作。 ★ 读写的是从奇地址开始的字（高字节在偶体中，低字节在奇体 中），这种字的存放规则称为“非规则字”或“非对准字”。 ★ 非规则字的读／写，需要两次访问存储器才能完成。 第一次访问存储器读／写奇地址中的字节；
三、标志寄存器 FR
微机原理第3章指令
第3章指令系统机器指令:能指示计算机完成基本操作的二进制代码指令系统:CPU可执行的机器指令的集合。
为了方便编程，人们又把完成特定操作的机器码用特定的符号表示，这就产生了符号表示的机器指令-------指令助记符。
第3章8086指令系统机器指令由二进制代码组成，一条指令包括操作码和操作数(或地址)两部分，操作码指明该指令进行何种操作，操作数用来说明操作对象。
个别指只有操作码没有操作数。
由于不同的指令所表达的信息不尽相同，因此指令的长度即机器码字节数也有长有短。
8086指令系统的指令是可变长指令（1~6个字节）3.18086CPU寻址方式重点是存储器寻址存放在存储器中的数据称为存储器操作数。
指令中需要确定存储单元的段地址、偏移地址(亦称有效地址EA)，以及存储器操作数的类型。
段地址存放在段寄存器中，确定段地址实际上就是确定段寄存器，采用的方法是默认或添加段超越前缀。
生成存储器有效地址有多种方法，这些方法形成了对存储器操作数的多种寻址形式。
确定数据类型的方法是源操作数和目的操作数类型一致原则或附加类型说明。
立即寻址方式中操作数也在存储器中，但立即寻址中的立即数包含在指令中，随程序存放在代码段，CPU在取指令时就获得操作数。
这里所说的存储器操作数是存放在数据段、附加段或堆栈段中，取指令时也不会被立即取到。
段超越前缀变量的定义在第四章详细介绍直接寻址：MOV AX，[2000H]；寄存器间接寻址：MOV ES:[DI]，AH基址寻址：MOV BYTE PTR[BX＋1200H]，10变址寻址：MOV DL，[SI＋2AH]基址加变址寻址：MOV CL，[BX＋SI＋5]MOV AX，[BP＋DI]MOV CL，[BX＋SI＋5]的等价形式：MOV CL，5[BX][SI]、MOV CL，5[BX+SI]、MOV CL，[BX][SI+5]MOV CL，[BX＋SI－5]等价于MOV CL，[BX＋SI＋65531] MOV CL，[BX－SI]MOV CL，[SI+DI]错误！MOV[BX+DI]，1000H正确吗？3.2.1数据传送类指令传送指令把数据从一个位置传送到另一个位置使用MOV指令应注意1.立即数只能作为源操作数2.无存储器之间直接传送与交换的指令3.没有用立即数对段寄存器直接赋值的指令4.段寄存器之间无传送指令5.两个操作数的类型要一致6.要能确定是字节还是字操作mov ah,al mov bvar,ch mov ax,bx mov ds,ax mov al,[bx]下列MOV指令正确吗？MOV AL,050AHMOV SI,DLMOV[BX+SI],255MOV DS,100HMOV[BX],[SI]MOV[BX+SI],bvarbvar是一个已定义过的字节变量 MOV CS,[SI]将数据段中偏移地址为2000H、2001H、2002H的3个字节的存储单元置数FFH。
微机原理第三章
执行周期也需要三个节拍：这里以LDA例行程序为 例：
(4) T3=1，IR高四位送至控制器进行分析，IR低四 位送总线，MAR接受此低四位并指向PROM的 某个单元。（第一次访问的是指令区，第二次访 问的是数据区）
CON= CPEP LMER LIEILAEA SUEU LBLB
= 0 0 1 0 01 0 0 0 0 0 0
果而分别跳转至其他子程序。 3·循环程序——程序进行过程中，在某一循环体进行若干
次循环运行，然后再继续前进。 4·调用子程序～一程序进行至某一阶段，调用存储于某存
储区中的某个子程序，然后返回至主程序继续运行下去。
35
【例3.1】程序清单（循环程序） R0 LDA 6H 把（R6）装人A去 R1 SUB 7H 从（A）减去（R7）
（2）运行/停车触发器 （3）“启动”和“清零”按钮
图3-7用方块图展示了控制部件各个电路间的关系。
27
28
3.1-3.5节小结
• 1. 掌握机器周期、时钟周期（机器节拍）的概念 • 2. 以一个指令为例，掌握各机器节拍所完成的工作 • 3. 了解控制部件的组成电路 • 作业（P57）：3.2、3.3、3.5、3.6、3.7、3.12
LDA=1
25
由图可见五条指令的控制器就已经这么复杂，由此可 知要扩大指令系统，其控制矩阵的结构以及设计上的问题 是相当复杂的。这样从结构上用逻辑电路的方法来实现控 制字的方法称为硬连线方法（硬件方法）。也可以用软件 的方法来实现这个目的，这就是所谓微程序法。这将在后 面做简要介绍。
26
3.5.3 其它控制电路： （1）时钟脉冲发生器：它一般由两部分组成，即时钟振 荡器及射极输出器。前者是石英晶体振荡器，后者则用 以降低输出电阻，以提高带负载能力。
003_微机原理-指令系统_2
MOV DS, AX
不影响标志位
3.3 指令系统—换码指令
指令书写格式： XLAT
指令执行的操作：
(AL)←((DS:BX+AL)) 查表操作，将BX指定的缓冲区中、AL指定的位移处的一个字节数 据取出赋给AL
指令说明
操作数隐含使用基地址寄存器BX与AL寄存器 换码指令执行前，在主存建立一个字节量表格，内含要转换的目 的码字，表格首地址存放于BX，AL存放相对表格首地址的位移量 换码指令执行后，指令将AL寄存器的内容转换为目标码字，因为 偏移量AL为8位，表格长度≤256字节 不影响标志位
数据传送指令 算术运算指令 逻辑运算和移位指令 串操作指令
控制转移指令
处理器控制指令
3.3 指令系统-通用数据传送指令
指令书写格式： MOV dst, src
指令执行的操作：(dst)←(src) 指令说明
操作数类型：立即操作数，寄存器操作数，存储器操作数 立即操作数不能作为目的操作数DST 错误：MOV 30H, AL 两个操作数也不能同时为存储器操作数 错误： MOV [DI+100H], [SI+200H]
dst为目的操作数，操作数类型可为寄存器操 作数或存储器操作数 cnt为移位次数，可为立即数1，或由寄存器 CL指定 SHL、SHR和SAL指令影响标志位CF和OF， cnt=1时，SHL与SAL移位后的最高位和CF不 同，则OF=1；SHR，OF=移位前最高位 SAR指令影响标志位CF、OF、PF、SF、ZF， AF不确定；
; 测试AL中数据的奇、偶
3.3 指令系统-移位指令
逻辑左移指令： SHL dst, cnt 算术左移指令： SAL dst, cnt
微机原理第三章习题与参考答案
第三章习题与参考答案3.1 已知 (DS) = 1000H，(ES) = 2000H，(SS) = 3000H，(SI) = 0050H，(BX) =0100H，(BP) =0200H，数据变量DISP的偏移地址为1000。
指出下列指令的寻址方式和物理地址。
(1) MOV AX,0ABH 立即寻址无(2) MOV AX,BX 寄存器寻址无(3) MOV AX,[l000H] 直接寻址 10000H(4) MOV AX,DATA 直接寻址 (DS*16+DATA )(5) MOV AX,[BX] 寄存器间接寻址 10100H(6) MOV AX,ES:[BX] 寄存器间接寻址 20100H(7) MOV AX,[BP] 寄存器间接寻址 30200H(8) MOV AX,[SI] 寄存器间接寻址 10050H(9) MOV Ax,[BX+l0] 寄存器相对寻址 1010AH(10) MOV AX,DISP[BX] 寄存器相对寻址 11100H(1l) MOV AX,[BX+SI] 基址变址寻址 10150H(12) MOV AX,DISP[BX][SI] 相对基址变址寻址 11150H3.2 分别说明下例指令采用的寻址方式和完成的操作功能。
(1) MOV CX,2000H 立即寻址将立即数2000H送CX寄存器(2) MOV DS,AX 寄存器寻址将AX寄存器内容送DS段寄存器(3) AND CH,[1000H] 直接寻址将[DS*16+1000H]单元的内容送CH寄存器(4) ADD [DI],BX 寄存器间接寻址将CL寄存器的内容送[DS*16+DI]单元(5) MOV SS:[3000H],CL 直接寻址将CL寄存器的内容送[SS*16+3000H]单元(6) SUB [BX][SI],1000H 直接寻址将立即数1000H送[DS*16+BX+SI+50H]单元(7) ADD AX,50H[BX][SI] 相对基址变址寻址将[DS*16+BX+SI+50H]单元的内容送AX寄存器(8) PUSH DS 寄存器寻址将DS寄存器的内容送[SS*16+SP]单元(9) CMP [BP][DI],AL 寄存器寻址将AL寄存器的内容送[SS*16+DI+BP]单元3.3 判断下列指令正误，如果错误请指出原因。
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指令1
地
指令2
指令3
址
指令4
译
、、、
数据1
码
数据2
器
9AH
、、、
三级层次的存储器结构 CPU
高速缓存
主存 外存
M1 M2 M3 M4 ... ... Mn
虚拟存储器
外存 外存 外存 外存
1
2
3
4
...
...
外存 n
二、 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
• 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: ① 随机存取存储器RAM（Random Access Memory） ②只读存储器 ROM（Read Only Memory）
三、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
通常计算机编址单元是字节/字 存储器的容量是指一个存储器中单元总数， 与每单元的位数的乘积
寄存器组 AH AL AX BH BL BX CH CL CX DH DL DX
SI DI BP SP
运 算 器
PSW标志 寄存器
DS
ES
地
SS
址
CS
加
法
IP
器
数据暂存器
指4 令3 队2 列1
总线
接口 控制 电路
指令译码器
地址总线AB 数据总线DB
控制总线CB
执行部件控制电路
CPU与存储器的关系
、、、
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=2 10B，1MB=220 B， 1GB=2 30B，1TB=2 40B
2、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，
• CMOS 低功耗，最大工作电流30mA。
• 与E2PROM进行比较具有容量大、价格低、可靠性高等明显优势。
高速缓冲存储器
•介于内存与CPU之间的一种快速小容量存储器 •使用少量高速SRAM作为高速缓冲存储器，使用大量高速DRAM作为内存。 •高速缓冲存储器和内存在硬件逻辑控制下，作为一个存储器整体面向CPU。 •高速缓冲存储器的存储速度为内存的几倍到几十倍，容量为几K到几十KB
第三章 半导体存储器
一、存储器的基本概念 二、存储器的分类 三、存储器的主要性能指标 四、随机存取存储器RAM 五、只读存储器ROM 六、存储器的接口特性
一、存储器的基本概念
• 存储器是 一种能保存信息的设备
一种具有记忆功能的部件
是计算机的重要组成部分 是CUP最重要的系统资源之一
CPU
存储器
• 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
四 随机存取存储器RAM
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。
按制造工艺分成MOS型和双极型RAM芯片。
按集成电路内部结构不同，RAM又可以分为静态RAM和动态RAM。
五 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； • 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。
CPU
高速缓存
内存
控制逻辑
高速缓冲存储器的结构
CPU CAR
地址总线
15
98
命中
失败 相等？
10
页面地址 DATA1 DATA2 0 1 2 3
选择位 MAR 0页 1页 。 。 。
多字宽
MM 有128页 每页512个地址单元 共64K
CPU
255 单字宽 CDR
数据总线
127页 MDR
Flash Memory快速电擦写存储器：
Flash Memory是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E2RPOM。
• 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；
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。
（Random Access Memory）
SRAM 静态RAM(static RAM)
DRAM动态RAM（Dynamic RAM） IRAM组合RAM NVRAM非易失性随机读写存储器
随机存取存储器RAM（Random Access Memory）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）。
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ห้องสมุดไป่ตู้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