存储器完整PPT课件

⑶ 字位同时扩展：在字向和位向上同时进行扩展 一个的容量假定为 M ×N 位，若使用 l × k 位的芯
片（ l < M, k < N),需要在字向和位向同时进行扩展。此时共需 要
（ M / l )） × （ N / k ）个存储器芯片。 思考题：
1、32K × 16表什么意思?(32K=215,15根地址线,16根数据线) 2、构成 4M× 32存储器需要16K × 8的芯片多少片？ （ 16K= 214 , 4M= 222，故需要芯片: (4M/ 16K)*(32/8)=1024,
外存储器：简称外存，它是大容量辅助存储器。目前主要使用磁盘 存储器、磁带存储器和光盘存储器。
4、主存储器的技术指标：主存储器的性能指标主要是存储容量、 存取时间、存储周期和存储器带宽。
存入一个机器字的存储单元，通常称为字存储单元，相应的 单元地址叫字地址。而存入一个字节的单元，称为字节存储单元， 相应的地址称为字节地址。
第三章
第三章：存储系统
一、存储器分类 1、概念:存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。
构成存储器的存储介质，目前主要采用半导体器件和磁性材料。 一个双稳态半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性材料的存储元，均 可以存储一位二进制代码。这个二进制代码位是存储器中最小的存 储单位，称为一个存储位或存储元。由若干个存储元组成一个存储 单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器。 2、存储器的分类：（1）按存储介质分：半导体器件和磁性材料。 （2）按存取方式分：随机存储器和顺序存储器。（3）按存储器的 读写功能分：只读存储器（ROM）、随机读写存储器（RAM）。 （4）按信息的可保存性分：非永久记忆的存储器、永久性记忆的 存储器。磁性材料做成的存储器是永久性存储器，半导体读写存储 器RAM是非永久性存储器。（5）按在计算机系统中的作用分：主存 储器、辅助存储器、高速缓冲存储器、控制存储器等。
存取时间又称存储器访问时间，是指从启动一次存储器操作 到完成该操作所经历的时间。具体讲，从一次读操作命令发出到该 操作完成，将数据读入数据缓冲寄存器为止所经历的时间，即为存 储器存取时间。1s=103ms=106μs=109ns
存储周期是指连续启动两次读操作所需间隔的最小时间。通 常，存储周期略大于存取时间，其时间单位为ns(纳秒）。
3、存储器的分级结构：CPU能直接访问的存储器称为内存储器，它 包括高速缓冲存储器和主存储器。CPU不能直接访问外存储器，外 存储器的信息必须调入内存储器后才能为CPU进行处理。
高速缓冲存储器：高速缓冲存储器（简称cache），它是计算机系 统中的一个高速小容量半导体存储器。
主存储器：简称主存，是计算机系统的主要存储器，用来存入计算 机运行期间的大量程序和数据。它能和cache交换数据和指令。
4、存储器与CPU连接：位扩展法、字扩展法、字位同时扩展法。 ⑴ 位扩展法（位并联）：假定使用8K × 1的RAM存储器芯片，那 么组成8K × 8位的存储器，可采用图3.6所示的位扩展法。此时只 加大字长（位数增加），而存储器的字数与存储器芯片字数一致。
⑵ 字扩展法（地址串联）：字扩展是仅在字向扩充，而位数不变，因此将
驱动器、 I/O电路、 片选与读/写控制电路、 输出驱动电路。
3、SRAM存储器芯片实例：图3.5示出2114存储器芯片逻辑结构方框图。它是一
个1K × 4位的SRAM，片上共有4096个六管存储元电路，排成64 × 64的矩阵。 因为是1K字,故地址线10位(A0-A9),其中6根用于行译码产生64根行选择线，4根 用于列译码产生16条列选择线。
地址译码器：用来存放所要访问（写入或读出）的存储单元 的地址。CPU要选择某一存储单元，就在地址总线A0—A11上输出此单元的 地址信号给地址译码器。地址译码器把用二进制代码表示的地址转换成 输出端的高电位，用来驱动相应的读写电路，以便选择所要访问的存储 单元。地址译码的方式：单译码方式, 双译码方式。 思考题：地址输入线n=12，经地址译码器译码可译出多少个状态？
在一个存储器中可以容纳的存储单元总数通常称为该存储器 的存储容量。存储容量越大，能存储的信息就越多。存储容量常用 字数或字节数（B）来表示，如64K字，512KB，64MB。外存中为了 表示更大的存储容量，采用GB，TB等单位。
其中1KB=210B，1MB= 220B，1GB= 230B ，1TB= 240B。B表示字节， 一个字节(Byte)定义为8个二进制位，所以计算机中一个字的字长 通常是8的倍数。存储容量这一概念反映了存储空间的大小。
芯片的地址线、数据线、读/写控制线并联，而由片选信号来区分各片地址，故 片选信号端连接到片译在码器的输出端。图3.7所示出用16K × 8位的芯片采用 字扩展法组成64K × 8位的存储器连接图。图中4个芯片的数据线与数据总线D0D7相连，地址总线低位地址A0-A13与各芯片的14位地址端相连，两位高位地址A14， A15经译码器和4个选端相连。
存储器带宽是单位时间里存储器所存取的信息量，通常以位 /秒或字节/秒做度量单位。带宽是衡量数据传输速率的重要技术指 标。 二、随机读写存储器
1、SRAM存பைடு நூலகம்器：基本存储元是组成存储器的基础和核心， 它用来存储一位二进制信息0或1。
图3.2示出了六管SRAM存储元的电路图，它是由两个MOS反 个器交叉耦合而成的触发器。一个存储元存储一位二进制代码，如 果一个存储单元为 n位，则需由n个存储元才能组成一个存储单元。
2、SRAM组成：一个SRAM存储器由存储体、读写电路、地址译码 电路和控制电路等组成，其框图示于图3.3中。
存储体：是存储单元的集合。在较大容量的存储器中，往往 把各个字的同一位组织在一个集成片中。例如图3.3中的4096 × 1位， 是指4096个字的同一位。由这样的16个片子则可组成4096 × 16的存储 器。同一位的这些字通常排成矩阵的形式，如64 × 64=4096。由X选择 线（行线）和Y选择线（列线）的交叉来选择所需要的单元。