存储器PPT课件
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计算机组成原理4第四章存储器PPT课件精选全文
4.2
11
4.2
请问： 主机存储容量为4GB，按字节寻址，其地址线 位数应为多少位？数据线位数多少位？ 按字寻址（16位为一个字）,则地址线和数据线 各是多少根呢？
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数据在主存中的存放
设存储字长为64位（8个字节），即一个存 取周期最多能够从主存读或写64位数据。
读写的数据有4种不同长度:
字节 半字 单字 双字
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3. 动态 RAM 和静态 RAM 的比较
主存
DRAM
SRAM
存储原理
电容
触发器
集成度
高
低
芯片引脚
少
多
功耗
小
大
价格
低
高
速度
慢
快
刷新
有
无
4.2
缓存
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内容回顾: 半导体存储芯片的基本结构 4.2
…… ……
地
译
存
读
数
址
码
储
写
据
线
驱
矩
电
线
动
阵
路
片选线
读/写控制线
地址线（单向） 数据线（双向） 芯片容量
D0
…… D 7
22
(2) 重合法（1K*1位重合法存储器芯片）
0 A4
0,00
…
0,31
0 A3
X 地
X0
32×32
… …
0址
矩阵
A2
译
0码
31,0
…
31,31
A1
器 X 31
0 A0
Y0 Y 地址译码器 Y31 A 9 0A 8 0A 7 0A 6 0A 5 0
《存储器管理》PPT课件
地址转换过程是：
CPU获得的逻辑地址首先与下限寄存器 的值相加，产生物理地址；然后与上限寄存 器的值比较。 1、若大于上限寄存器的值，产生“地址越界” 中断信号，由相应的中断处理程序处理； 2、若不大于上限寄存器的值，则该物理地址 就是合法地址，它对应于内存中的一个存储 单元。
案例分析
【例3-1】在某系统中采用固定分区分配管理 方式，内存分区(单位字节)情况如图3-10a所 示。现有大小为1KB、9KB、33 KB、121KB 的多个作业要求进人内存，试画出它们进入 内存后的空间分配情况，并说明内存浪费有 多大?
内存的在系统中的地位
CPU
内存
I/O 系统
外设
内存在计算机系统中的地位
3.1.1 存储体系
存储器存取 时间减少 存储器存取 速度加快 每位存储器 成本增加 存储器容量 减少 外 存 高速缓存器
程序和数据 可以被CPU 直接存取 内 存
程序和数据必 须先移到内存， 才能被CPU访问
三级存储器结构
存储器管理
单一连续分配仅适用于 单道程序设计环境，处 理机、主存都不能得到 充分的利用。
操作系统
32 KB
作业 分配给用户作 业的空间 未用
64 KB
1 60 KB
浪费
单一连续分配
特点：
（ 1 ）管理简单。它把主存分为两个区，用户区一 次只能装入一个完整的作业，且占用一个连续的 存储空间。它需要很少的软硬件支持，且便于用 户了解和使用。 （ 2 ）在主存中的作业不必考虑移动的问题，并且 主存的回收不需要任何操作。 （ 3 ）资源利用率低。不管用户区有多大，它一次 只能装入一个作业，这样造成了存储空间的浪费， 使系统整体资源利用率不高。 （4）这种分配方式不支持虚拟存储器的实现。
存储器的工作原理PPT课件
数据输出
OE
允许输出和片
...
CE
选逻辑
输出缓冲
·
A0~A12
·
·
Y译码 X译码
…
Y门
8K8位
· 存储矩阵 · ·
2-764结构框图
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封装及引脚
VPP
A0～A12 地址输入，213=8192=8K A12 A7
D0～D7 双向数据线
A6 A5
A4
CE 片选信号
A3
A2
OE 输出允许信号
A1 A0
多路开关，先由行选通信号RAS选通8位行地址并锁存。 随后由列选通信号CAS选通8位列地址并锁存，16位地址 可选中64K存储单元中的任何一个单元。
-
22
NC Din WE
RAS A0 A1 A2
GND
2164
1 16
8
9
VCC
CAS Dout A6 A3 A4 A5
A7
A0~A7：地址输入 CAS：列地址选通
Image (2) 内部管子较多，功耗大，集成度低。
-
16
典型的静态RAM芯片
No 不同的静态RAM的内部结构基本相同，只是在不同容量
时其存储体的矩阵排列结构不同。典型的静态RAM芯片如 Intel 6116（2K×8位），6264（8K×8位），62128（16K×8 位）和62256（32K×8位）等。
掩膜ROM
一次性编程 PROM
紫外光擦除 UREPROM
可编程ROM
可擦除
EPROM
电擦除
EEPROM
图5.2 半导体存储器分类
-
10
二、半导体存储器芯片的主要技术指标
计算机操作系统第4章存储器管理PPT课件
➢ 不支持多道程序
➢ 内存利用率不高
➢ 受内存容量限制
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4.2.2 连续分区存储管理
➢ 将内存划分成若干个连续区域，称为分区 ➢ 每个分区只能存储一个程序，而且程序也只
能在它所驻留的分区中运行(连续性)
➢ 是实现多道程序的最简单的存储管理方案 ➢ 根据划定的分区是否可变，分为固定分区和
可变分区管理
编译/链接
地址映射
data1 3456
200
3456
1200
3456
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三种装入方式
➢ 绝对装入
✓ 编译时给出绝对地址
✓ 相对地址与绝对地址相同，无须地址转换
✓ 适用于单道程序环境
➢ 静态重定位装入
✓ 相对地址与绝对地址不同
✓ 装入时一次性给出绝对地址
➢ 动态重定位装入
✓ 相对地址与绝对地址不同
✓ 地址的转换推迟到指令运行时才进行
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1. 固定分区 ➢ 基本思想
✓ 由OS在初启时，将内存空间划分为若干连 续区域，一个区域称为一个分区
✓ 每个分区的大小固定不变，每个分区装一 个且只能装一个进程
✓ 每个分区大小可以相同也可以不同
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➢ 数据结构 ✓ 分区说明表：分区号、起始地址、大小、状态 ✓ 分区请求表：进程号、内存大小
分区号 始址(K) 大小(K) 状态
要位置
➢ 任何一种存储装置，都无法同时从速度与
容量两方面，满足用户的需求
➢ 实际上它们组成了一个速度由快到慢，容
量由小到大的存储装置层次结构
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存储器层次
存取时间减少
高速缓存
存取速度增加 存取成本增加
内存
存储容量减少
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2.1.1普林斯顿结构
一般微机通常只有一个逻辑空间，可以随 意安排ROM或RAM。访问存储器时，同一地址对 应唯一的存储单元，可以是ROM也可以是 RAM， 4 并用同类访问指令。这种结构称为普林斯顿结 构。
2.1.2 哈佛结构
◆ 8051单片机与一般微机的存储器配置方 式很不相同。
◆ 51单片机的存储器在物理结构上分为程 序存储空间和数据存储空间，共有四个： 片内和片外程序存储空间以及片内和片外 数据存储空间，这种在物理结构上把程序 存储器和数据存储器分开的结构形式称为 哈佛结构。
80H 7FH
80H
普通RAM区
30H 2FH 20H 1FH 00H
只能直接寻址
位寻址区 工作寄存器区
8051存储器可以分成两大类： ﹡ RAM，CPU在运行时能随时进行数据的写入和 读出，但在关闭电源时，其所存储的信息将丢失。 它用来存放暂时性的输入输出数据、运算的中间 结果或用作堆栈。 ﹡ ROM是一种写入信息后不易改写的存储器。断 电后，ROM中的信息保留不变。用来存放固定的 程序或数据，如系统监控程序、常数表格等。
7
★ 8051在逻辑上，即从用户角度上8051有三 个存储空间： 片内外统一编址的程序存储器 片内外不统一编址的数据存储器 特殊功能寄存器（片内）
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★访问这几个不同的逻辑空间时，采用的指令： 片内外程序存储器空间----MOVC 片内数据存储器空间和SFR----MOV 片外数据存储器地址空间----MOVX
¶52对应的RAM有384Byte，其中多出的128Byte 只能进行间接寻址用 @ ¶而C51是通过对自定义的数据类型来区分访问的 存储空间的：
片内外程序存储器空间----code 片内数据存储器空间和SFR----data
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片外数据存储器地址空间----xdata
片内间接寻址区间-------idata
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工 作 寄 存 器 区 0
普通RAM区
30H 2FH 20H 1FH 00H
位寻址区 工作寄存器区
存储器配置（片内RAM）
片内RAM中有128个可按位寻址的位。 2FH 7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 位地址:00H—7FH 分布在:20H—2FH单元 位地址
FFH 52子系列才有 的RAM区 80H 7FH
存储器配置（片内RAM）
片内RAM 128字节（00H—7FH）
FFH 52子系列才有 的RAM区 80H 7FH 80H FFH
SFR分布在 80H-FFH
其中92个位 可位寻址
10
89C51 128字节
普通RAM区
30H 2FH 20H 1FH 00H
位寻址区 工作寄存器区
所有的RAM区(包括位 寻址区、工作寄存器 区）都可以用于存放 数据，故也称为数据 缓存寄存器
存储器、堆栈、SFR
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单片机的存储器——几个有关的概念：
数据存储器——RAM（Random Access Memory ） 程序存储器——ROM（Read Only Memory） 闪速存储器——Flash Memory EPROM——（UV）Erazible Programmable ROM
存储器配置（片内RAM）
89C51片内RAM 128字节（00H—7FH） 89C52片内RAM 256字节（00H—0FFH）
只能寄存器间接寻址(P14)
FFH FFH
52子系列才有
的RAM区
SFR分布在 80H-FFH 其中92个位 可位寻址
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89C52 256字节 89C51 128字节
5
6
89C51单片机存储器配置
片内RAM 128字节（00H—7FH）； 片内RAM前32个单元是工作寄存器区(00H—1FH) 片内RAM有128个可按位寻址的位，占16个单元。 位地址编号为：00H—7FH，分布在20H—2FH单元 片内21个特殊功能寄存器(SFR)中：地址号能被 8整除的 SFR中的各位也可按位寻址（P.33-34） 可寻址片外RAM 64K字节 （0000H—FFFFH） 可寻址片外ROM 64K字节 （0000H—FFFFH） 片内 Flash ROM 4K字节 （000H—FFFH）
存储器配置（片内RAM）
片内RAM前32个单元是工作寄存器区 (00H—1FH)
FFH 52子系列才有 的RAM区 80H 7FH 1FH 18H 17H 10H 0FH 08H 07H 06H 05H 04H 03H 02H 01H 00H
工作寄存器区3 工作寄存器区2 工作寄存器区1
R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0
普通RAM区
30H 2FH 20H 1FH 00H
23H 1F 1E 1D 1C 1B 1A 19 18
22H 17 16 15 14 13 12 11 10 21H 0F 0E 0D 0C 0B 0A 09 08
20H 07 06 05 04 03 02 01 00
位寻址区 工作寄存器区
单元地址
这些可位寻址的空间，可通过执行指令直接对某 一位进行操作，如置1、清0或判1、判0等，可 用作软件标志位或用于位（布尔）处理。这是一 般微机所不具备的，这种位寻址能力是8051所 独有的。 20H~2FH：既可以字节操作，又可以位操作， 13 但是要用不同的指令来区分； mov 20h,a setb 00h setb 20.0
EEPROM/E2PROM——Electrical Erasable
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Programmable ROM 静态存储器 SRAM——Static RAM （动态存储器 DRAM——Dynamic RAM） 按字节寻址：每个字节(8个位)占一个地址 按位寻址：有的存储器每一个位就有一个地址
8051的存储器组织
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28H 47 46 45 44 43 42 41 40 27H 3F 3E 3D 3C 3B 3A 39 38 26H 37 36 35 34 33 32 31 30 25H 2F 2E 2D 2C 2B 2A 29 28 24H 27 26 25 24 23 22 21 20
总共 128 个可12 按位 寻址 的位