计算机组成原理 3.4 只读存储器和闪速存储器

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白中英第五版计算机组成原理第3章.

• 按字节编址：一个存储单元存放一个字节。 • 按字编址：一个存储单元存放一个字。
例如一个16位二进制字存储单元可以存放两个字节。
计算机组成原理
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3.1.3 主存储器的技术指标
1、存储容量
指一个存储器所能容纳的二进制信息的总量。
•以比特表示容量。（bit）
•以字节数表示容量。（Byte）如：某计算机存储器的容量为 16K ×16。
计算机组成原理
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字和位同时扩展的连接方式：＊各芯片的片内地址线、读/写控制线均对应地并接在地址和控制总线的对应位上；＊由高位地址（n位）译码产生2n个片选信号，决定芯片分成2n个组；＊由数据线决定每组的芯片片数。
存储器模块条

存储器通常以插槽用模块条形式供应市场。这种模块条常称为内存条，它们是在一个条状形的小印制电路板上，用一定数量的存储器芯片，组成一个存储容量固定的存储模块。内存条有 30 脚、 72 脚、 100 脚、 144 脚、 168 脚、 184 脚、 240 脚等多种形式。
• SDRAM与CPU的数据交换同步于外部的系统时钟信号，
并且以 CPU/存储器总线的最高速度运行，而不需要插入等待状态。
数不满足存储器单元数要求时，需进行字扩展。

字位同时扩展法
• 当芯片的单元数和单元的数据位均不满足存储器的要求
时需要进行字和位的同时扩展。
存储器系统的存储容量： 2M×N位
使用芯片的存储容量：2L×K位(L≤M，K≤N)
需要存储器芯片个数：(2M×N)/(2L×K)
计算机组成原理
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1．位扩展

当芯片的单元数满足存储器单元数的要求，但单元中的位数不满足要求时，需要进行位扩展。

第三章存储系统03

现有如下存储器芯片：现有如下存储器芯片： EPROM：8K×8位(控制端仅有： × 位控制端仅有控制端仅有CS#); SRAM:16K×1位，2K×8位，4K×8位， × 位 × 位 × 位 8K×8位 × 位请从上述芯片中选择适当芯片设计该计算机主存，画出主存储器逻辑算机主存，画出主存储器逻辑.
3.4.2 FLASH闪速存储器闪速存储器 1.什么是闪速存储器 1.什么是闪速存储器闪速存储器是一种高密度、非易闪速存储器是一种高密度、失性的读/写半导体存储器，失性的读/写半导体存储器，又叫快擦除 ROM、闪光ROM或简称闪存。 ROM或简称闪存 ROM、闪光ROM或简称闪存。
3.4.2 Flash闪速存储器闪速存储器
3.4.2 Flash闪速存储器闪速存储器
3.闪速存储器与闪速存储器与CPU的连接闪速存储器与的连接
小
结
重点: ROM存储器的特点和分类 ROM 理解EPRO低电压类似于ROM,只能读不闪存在某种低电压类似于低电压类似于只能读不能写.但在另外一种较高电压下工作时但在另外一种较高电压下工作时，能写但在另外一种较高电压下工作时，又类似于RAM,可读可写可读可写,而且闪存的内容不需类似于RAM,可读可写,而且闪存的内容不需要电力支持也能保存. 要电力支持也能保存它突破了传统的存储器体系，它具有非易它突破了传统的存储器体系，它具有非易失性，高密度性，可直接执行，固态性能. 失性，高密度性，可直接执行，固态性能
MROM图（32字X8位）：有MOS管处为“1”。
VC A0 A1 A4
地址译码器
W0 W1 W31
D0
D1
D7
1、ROM分类（续）、分类（分类可编程PROM 可编程出厂时存储元或全为1，或全为，出厂时存储元或全为，或全为0，用户可根据自己的需要进行一次编程，用户可根据自己的需要进行一次编程，之后便无法更改。结击穿（结破坏）之后便无法更改。有结击穿（结破坏）型和熔（断）丝型。型和熔

计算机组成原理教案(第三章)

3.主存物理地址的存储空间分布
以奔腾PC机主存为例，说明主存物理地址的存储空间概念
3.3.1只读存储器
1.ROM的分类
只读存储器简称ROM，它只能读出，不能写入。它的最大优点是具有不易失性。
根据编程方式不同，ROM通常分为三类：
只读存储器
定
义
优
点
缺
点
掩模式
数据在芯片制造过程中就确定
可靠性和集成度高，价不能重写格便宜
存储周期存储器带宽
连续启动两次操作所需间隔的最小时间
单位时间里存储器所存取的信息量,
主存的速
度
数据传输速率位/秒，字技术指标节/秒
3.2.1 SRAM存储器
1.基本存储元
六管SRAM存储元的电路图及读写操作图
2.SRAM存储器的组成
SRAM存储器的组成框图
存储器对外呈现三组信号线，即地址线、数据线、读/写控制线
主存地址空间分布如图所示。
3.3.2闪速存储器
1.什么是闪速存储器
闪速存储器是一种高密度、非易失性的读/写半导体存储器
2.闪速存储器的逻辑结构
28F256A的逻辑方框图
3.闪速存储器的工作原理
闪速存储器是在EPROM功能基础上增加了电路的电擦除和重新编程能力。 28F256A引入一个指令寄存器来实现这种功能。其作用是： (1)保证TTL电平的控制信号输入； (2)在擦除和编程过程中稳定供电； (3)最大限度的与EPROM兼容。当VPP引脚不加高电压时，它只是一个只读存储器。当VPP引脚加上高电压时，除实现EPROM通常操作外，通过指令寄存器，可以实现存储器内容的变更。当VPP=VPPL时，指令寄存器的内容为读指令，使28F256A成为只读存储器，称为写保护。

计算机组成原理第三章

1TB=230B
• 存取时间（存储的时间。
• 存储周期：是指连续启动两次读操作所需要间隔的最小时间。 • 存储器的带宽（数据传输速率）：是单位时间里存储器所存取的信息量。通常以位/秒或字节/秒来表示。
3.2 SRAM存储器
通常使用的半导体存储器分为随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）和只读存储器（Read-Only Memory，ROM）。它们各自又有许多不同的类型。
相连。
A15 A14
2:4 译码器
CPU
A0 A13
11 10 01 00 CE 16K×8
CE … 16K×8 WE
CE 16K×8
WE
CE 16K×8
WE
WE
WE
D0~D7 16K×8字扩展法组成64K×8 RAM
• 字位同时扩展：既增加存储单元的数量，也加长
各单元的位数
• 实际的存储器往往需要对字和位同时扩展，如
I/O1 ….. I/O4
WE 2114 CS A0 …. A9
CPU
A0 A9
WE 2114 CS A0 …. A9
A10 A11
wE
2:4 译码器
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个芯片的数据端与数据总线D0—D7相连，地址总线低位地址A0—A13与各芯片的14位地址端相连，而两位高位地址A14 ，A15 经译码器和4个片选端
CPU
A0
A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A 8 A9
A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9
A9 CS
假定使用8K×1的RAM存储器芯片，那么组成 8K×8位的存储器，每一片RAM是8192×1，故其地址

4只读存储器和闪速存储器

2、可编程ROM (1)、EPROM存储元 EPROM叫做光擦除可编程可读存储器。它的存储内容可以根据需要写入，当需要更新时将原存储内容抹去，再写
当G1栅有电子积累时，该MOS管的开启电压变得很高，即使G2栅为高电平，该管仍不能导通，相当于存储了“0”。反
之，G1栅无电子积累时，
MOS管的开启电压较低，当G2栅为高电平时，该
(2)、E2PROM存储元
8
EEPROM，叫做电擦除可编程只读存储器。其存储元是一个具有两个栅极的NMOS管，如图(a)和(b)所示，G1是控制栅，它是一个浮栅，无引出线；G2是抹去栅，它有引出线。在G1栅和漏极D之间有一小面积的氧化层，其厚度极薄，可产生隧道效应。如图(c)所示，当G2栅加20V正脉冲P1时，通过隧道效应，电子由衬底注入到G1浮栅，相当于存储了“1”。利用此方法可将存储器抹成全“1” 这种存储器在出厂时，存储内容为全“1”状态。使用时，可根据要求把某些存储元写“0”。写“0”电路如图(d)所示。漏极D 加20V正脉冲P2, G2栅接地，浮栅上电子通过隧道返回衬底，相当于写“0”。E2PROM允许改写上千次，改写（先抹后写）大约需20ms，数据可存储20 E2PROM读出时的电路如图(e)所示，这时G2栅加3V电压，若 G1栅有电子积累，T2管不能导通，相当于存“1”；若G1栅无电子积累，T2管导通，相当于存“0”。
图(d)示出了读出时的电路，它采用二维译码方式：x地址译码器的输出xi与G2栅极相连，以决定T2管是否选中；y地址译码器的输出yi与T1管栅极相连，控制其数据是否读出。当片选信号CS为高电平即该片选中时，方能读出数据。这种器件的上方有一个石英窗口，如图(c)所示。当用光子能量较高的紫外光照射G1浮栅时，G1中电子获得足够能量，从而穿过氧化层回到衬底中，如图(e)所示。这样可使浮栅上的电子消失，达到抹去存储信息的目的，相当于存储器又存了全“1” 这种EPROM出厂时为全“1”状态，使用者可根据需要写 “0”。写“0”电路如图(f)所示，xi和yi选择线为高电位，P端加20多伏的正脉冲，脉冲宽度为0.1～1ms。EPROM允许多次重写。抹去时，用40W紫外灯，相距2cm，照射几分钟即可。 7

计算机组成原理课件第3章

主存储器
辅助存储器
5. 按在计算机系统中的作用分
5
高速缓冲存储器
控制存储器
3.1.2 存储器的分级结构
为了解决对存储器要求容量大，速度快，成本低三者之间的矛盾，目前通常采用多级存储器体系结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。
6
表3.1
名
存储器的用途和特点
称简称用途特点存储介质
21
3.2.2 DRAM存储元
22
23
3. DRAM芯片的逻辑结构
24
3. DRAM芯片的逻辑结构
25
读/写周期、刷新周期
1、读/写周期读周期、写周期的定义是从行选通信号 RAS下降沿开始，到下一个RAS信号的下降沿为止的时间，也就是连续两个读周期的时间间隔。通常为控制方便，读周期和写周期时间相等。
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2) 字扩展法：
目的:用多个芯片扩大存储单元数，每个存储单元的位数已满足使用要求，单元数为各芯片的单元数之和。例：用16K×8的RAM存储器芯片,组成64K×8位的存储器
连接方法：
CPU的数据线 D0~D7 共8根分别接到每一个芯片
CPU的地址线 A0~A13 共14根分别接到每一个芯片 CPU的地址线A14A15经2:4译码器产生4根片选信号线分别接到4个芯片的CE（或CS)
EPROM
电子通过绝缘层注入硅栅，在高压电源去除后硅栅中的电子被绝缘层包围而无法泄漏，硅栅变负，形成导电沟，从而使 EPROM存储元导通，输出为 “0”。芯片封装于石英玻璃窗口内，当用紫外线照射该窗口时，浮空栅中的电子会形成光电流泄漏，从而使EPROM管恢复初态。
43
EPROM内部结构＿＿以2716为例

计算机组成原理第四章课后习题和答案-唐朔飞(完整版)

第4章存储器1. 解释概念：主存、辅存、Cache、RAM、SRAM、DRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、CDROM、Flash Memory。

答：主存：主存储器，用于存放正在执行的程序和数据。

CPU可以直接进行随机读写，访问速度较高。

辅存：辅助存储器，用于存放当前暂不执行的程序和数据，以及一些需要永久保存的信息。

Cache：高速缓冲存储器，介于CPU和主存之间，用于解决CPU和主存之间速度不匹配问题。

RAM：半导体随机存取存储器，主要用作计算机中的主存。

SRAM：静态半导体随机存取存储器。

DRAM：动态半导体随机存取存储器。

ROM：掩膜式半导体只读存储器。

由芯片制造商在制造时写入容，以后只能读出而不能写入。

PROM：可编程只读存储器，由用户根据需要确定写入容，只能写入一次。

EPROM：紫外线擦写可编程只读存储器。

需要修改容时，现将其全部容擦除，然后再编程。

擦除依靠紫外线使浮动栅极上的电荷泄露而实现。

EEPROM：电擦写可编程只读存储器。

CDROM：只读型光盘。

Flash Memory：闪速存储器。

或称快擦型存储器。

2. 计算机中哪些部件可以用于存储信息？按速度、容量和价格/位排序说明。

答：计算机中寄存器、Cache、主存、硬盘可以用于存储信息。

按速度由高至低排序为：寄存器、Cache、主存、硬盘；按容量由小至大排序为：寄存器、Cache、主存、硬盘；按价格/位由高至低排序为：寄存器、Cache、主存、硬盘。

3. 存储器的层次结构主要体现在什么地方？为什么要分这些层次？计算机如何管理这些层次？答：存储器的层次结构主要体现在Cache-主存和主存-辅存这两个存储层次上。

Cache-主存层次在存储系统中主要对CPU访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，CPU访存速度加快，接近于Cache的速度，而寻址空间和位价却接近于主存。

主存-辅存层次在存储系统中主要起扩容作用，即从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存，而速度接近于主存。

只读存储器和闪速存储器ppt课件

2、FLASH存储器
1、FLASH存储元
FLASH存储器也翻译成闪速存储器，它是高密度非失易失性的读
/写存储器。高密度意味着它具有宏大比特数目的存储容量。非易
失性意味着存放的数据在没有电源的情况下可以长期保管。总之，
它既有RAM的优点，又有ROM的优点，称得上是存储技术划时代
的进展。
固有的非易失性
可靠性和集成度高，价格便宜
可以根据用户需要编程
可以多次改写 ROM中的内容
不能重写只能一次性改写
表3.5 ROM的分类
1. 掩模ROM模块组成
2. 掩模ROM的逻辑符号和内部逻辑框图
3. 可编程ROM
4. 1、EPROM
5.
EPROM叫做光擦除可编程可读存储器。它的
存储内容可以根据需求写入，当需求更新时将原
② 读取操作
控制栅加上正电压。浮空栅上的负电荷量将决议能否可以开启MOS晶体管。假设存储元原存1，可以为浮空栅不带负电，控制栅上的正电压足以开启晶体管。假设存储元原存0，可以为浮空栅带负电，控制栅上的正电压缺乏以抑制浮动栅上的负电
当MOS晶体管开启导通时，电源VD提供从漏极D到源极S的电
2、E2PROM 存储元
EEPROM，叫做电擦除可编程只读存储器。其存储元是一个具有两个栅极的NMOS管，如图(a)和(b)所示，G1是控制栅，它是一个浮栅，无引出线； G2是抹去栅，它有引出线。在G1栅和漏极D之间有一小面积的氧化层，其厚度极薄，可产生隧道效应。如图(c)所示，当G2栅加20V正脉冲P1时，经过隧道效应，电子由衬底注入到G1浮栅，相当于存储了“1〞。利用此方法可将存储器抹成全“1〞形状。漏极D加20V正脉冲P2，G2栅接地，浮栅上电子经过隧道前往衬底，相当于写“0〞。

计算机组成原理课件——第3章存储系统2

第3章存储系统2只读存储器ROM闪速存储器3.4 只读存储器和闪速存储器只读存储器ROMROM (Read Only Memory)◆只能读出，不能写入◆具有不易失性◆只读存储器写入数据的过程，称为对其进行编程只读存储器分类（1）根据编程方法的不同来划分掩模式只读存储器一次编程只读存储器（PROM）多次编程只读存储器◆光擦编程只读存储器（EPROM）◆电擦编程只读存储器（EEPROM）◆电改写只读存储器（EAROM）掩模式只读存储器在芯片制造过程中确定其内容使用时，只能读出，不能再进行修改优点：可靠性高、集成度高、价格便宜、适宜大批量生产缺点：不能重写只能专用，用户可向生产厂家定做一次编程只读存储器（PROM）产品出厂时，所有存储元均制成“0”（或均为“1”）用户根据需要可自行将其中某些存储元改为“1”（或改为“0”）双极型PROM◆熔丝烧断型PROM◆PN结击穿型PROM多次编程只读存储器EPROM：可以用紫外光照射擦除原来写入的数据，编程（即：写入数据）时需要相对较高的电压EEPROM：可以用电擦除原来写入的数据，但擦除、编程时均需要相对较高的电压MOSFET 概念复习G-栅极；D-漏极；S-源极V T -开启电压U GS =0时无沟道0＜U GS ＜V T 时出现耗尽层U GS ≥V T 时出现N沟道光擦可编程只读存储器–编程与读出Schematic symbolGSD工作原理：存储单元为MOSFET＋浮空栅，浮空栅被氧化层包裹隔离，可利用雪崩注入（Avalanche Injection）效应向其注入电荷。

未注入电荷时存贮单元为1，注入负电荷后为0。

编程：在漏、源极加高压（如+20V）、控制栅极加高压正脉冲（如50ms宽、20V）后，电子获得能量变热，穿过氧化层进入浮栅，注入负电荷可长期保存。

读出：凡注入负电荷的单元，其开启电压V T 变高，因此，在正常+5V电压下不能使其导通。

浮栅Floating Gate G G G光擦可编程只读存储器–擦除这种EPROM做成的片子封装上方有一个石英玻璃窗口。

计算机存储器存储原理简述

计算机存储器存储原理简述一、存储器按其所处的位置可以分为内存和外存1. 内存是在主机板上用来存放当前运行所需要的程序和数据，以便向中央处理机高速提供信息。

其特点是容量小、速度较快，也叫做主存。

内存为随机存储器，主要由五部分组成，地址寄存器用来存放由地址总线提供的将要访问的存储单元的地址码；存储体是内存放数据的场所；译码驱动器根据存放在地址寄存器中的地址码，在存储体中找到相应的存储单元；数据寄存器是用来存放要写入存储体的数据，或是从存储体中取出数据；时序控制线路根据该写命令，从时间上协调随机存储器的各部分，控制各部分完成相应的操作。

2．外存计算机的外存储器一般有：软盘、硬盘、CD－ROM、可擦写光驱即CD- RW光驱还有USB接口的移动硬盘、光驱、或可擦写电子硬盘(优盘)等，这些存储器的存储原理将在后面的文章里有详细的介绍。

二、存储器根据工作方式可分为1、读写存储器( read/write storage,RWS )这是一种既能存入数据，又能从中取出数据的存储器，半导体就可以制成这种存储器。

2、只读存储器,根据数据的写入方式，又可细分为如下5 种：(1)固定只读存储器( read only memory,ROM )这种存储器是在厂家出厂时就写好数据的，其内容只能读出，不能改变，不能再写。

如果其存储内容在制造时是用掩模版写下来的，就叫掩模编程只读存储器(masked ROM,MROM。

)(2)可编程的只读存储器(programmable ROM,PROM)是允许用户写入数据的存储器，但只能是一次性地写入，一旦写入便成为只读存储器。

( 3)可擦洗的可编程的只读存储器(erasable programmable ROM,EPROMQ是允许用户写入数据还允许用户擦去已写入的数据，继而进行重写的只读存储器。

可擦除只读存储器的优点是其内容可以擦除后重新写入数据，即使写错了也无所谓，但其缺点是其重新改写时须将存储器拆下来在专门的编程器来进行改写。

陕西师范大学_计算机组成原理_课件ppt_白中英第5版_chp3

∙31/171∙ 陕西师范大学计算机科学学院
图(a)表示写1到存储位元。此时输出缓冲器关闭、刷新缓冲器关闭，输入缓冲器打开（R/W为低），输入数据 DIN=1送到存储元位读放线上，而行选线为高，打开MOS管，于是位线上的高电平给电容器充电，表示存储了1。
播放I
MOS管
∙27/171∙ 陕西师范大学计算机科学学院
3.2 SRAM存储器
∙28/171∙ 陕西师范大学计算机科学学院
3.2 SRAM存储器
∙29/171∙ 陕西师范大学计算机科学学院
3.3 DRAM存储器
一、DRAM存储位元的记忆原理
› ›
SRAM存储器的存储位元是锁存器，它具有两个稳定的状态。 DRAM存储器的存储位元是由一个MOS 晶体管和电容器组成的记忆电路，如图 3.6所示。
图(c)表示从存储位元读出1。输入缓冲器和刷新缓冲器关闭，输出缓冲器/读放打开（R/W为高）。行选线为高，打开 MOS管，电容上所存储的1送到位线上，通过输出缓冲器读出放大器发送到DOUT, 即DOUT=1。
∙34/171∙ 陕西师范大学计算机科学学院
图(d)表示(c)读出1后存储位元重写1。由于 (c)中读出1是破坏性读出，必须恢复存储位元中原存的1。此时输入缓冲器关闭，刷新缓冲器打开，输出缓冲器读放打开， DOUT=1经刷新缓冲器送到位线上，再经 MOS管写到电容上。
∙14/171∙ 陕西师范大学计算机科学学院
3.2 SRAM存储器
主存（内部存储器）是半导体存储器。根
据信息存储的机理不同可以分为两类：相对而言 › 静态读写存储器(SRAM)：存取速度快，一般用作Cache › 动态读写存储器(DRAM)：存储容量大，一般用作主存

计算机组成原理3.3只读存储器和闪速

3.3 只读存储器和闪速存储器
3.3.1只读存储器 3.3.2闪速存储器
3.3.1只读存储器
1.ROM的分类 2.光擦可编程只读存储器(EPROM)
1.ROM的分类
只读存储器简称ROM，它只能读出，不能写入。它的最大优点是具有不易失性。根据编程方式不同，ROM通常分为三类：
1.ROM的分类
【例3】
主存地址空间分布如图所示。
根据给定条件，选用EPROM：8K×8位芯片1片。 SRAM：8K×8位芯片3片，2K×8位芯片1片。 3∶8译码器仅用Y0，Y1，Y2，Y3和Y7输出端，且对最后的2K×8位芯片还需加门电路译码。主存储器的组成与CPU连接逻辑图如图所示。
图3.24主存储器组成与CPU的连接逻辑图
逻辑高电平时，等待操作等待操作抑制了28F256A的大部分电路，减少器件功耗。写操作:当VPP为高电压时，通过指令寄存写操作器实现器件的擦除和编程。当CE=0且 WE=0时，通过写周期对指令寄存器进行写入。
5.闪速存储器与CPU的连接
1)基本存储元电路 P沟道EPROM的基本电路结构示意图 (2)EPROM实例 2716的内部结构图工作模式选择
PD/PGM 读未选中功率下降编程低无关高由低到高脉冲 CS 低高无关高 Vpp +5V +5V +5V +25V Vcc +5V +5V +5V +5V 数据输出输出高阻高阻输入
只读读写
读输出禁止等待读输出禁止备用写
VPPL VPPL VPPL VPPH VPPH VPPH VPPH
4.闪速存储器的工作模式
读操作:片选信号CE是供电控制端，输出读操作允许信号OE用于控制数据从输出引脚的输出。只有这两个信号同时有效时，才能实现数据输出。输出禁止操作:当输出允许控制端OE处于输出禁止操作高电平时，28F256A被禁止输出，输出引脚置于高阻状态。

计算机组成原理 3.4 只读存储器和闪速存储器

3、cache的命中率

h= Nc/(Nc+Nm) 则cache/主存系统的平均访问时间ta为： ta=htc+(1-h)tm 目标是Ta接近Tc,硬件代价最小访问效率 e=tc/ta
例6. CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为 1900次，主存完成存取的次数为100次，已知cache 存取周期为50ns，主存存取周期250ns，求cache/主存系统的效率和平均访问时间。
习题15. 假设主存容量16M＊32位，cache容量64K*32 位。主存与cache之间以每块4*32位大小传送数据，请确定直接映射方式的有关参数，并画出主存地址格式。

主存16M＊32位（24位地址）每块4*32位则主存有4M块 Cache 64k＊32位每行4*32位则Cache有16K行主存地址(24) Tag＋行号＋字 8位＋14位＋2位 Cache的CAM容量 214行*8位
三、替换策略

为什么要有替换策略，目标是什么？与cache的组织方式相关(p98) 1.最不经常使用（LFU）算法 2.近期最少使用（LRU）算法 3.随机替换
四、cache的写操作策略

写回问题是什么问题？

写回代价与数据一致性

1.写回法-命中、未命中 2.全写法-命中、未命中 3.写一次法-第1次命中时，写回主存

习题15. 假设主存容量16M＊32位，cache容量64K*32 位。主存与cache之间以每块4*32位大小传送数据，请确定直接映射方式的有关参数，并画出主存地址格式。 CPU给出一访问内存的地址…

《计算机组成原理》教学大纲

《计算机组成原理》教学大纲一、课程基本信息课程中文名称：计算机组成原理课程英文名称：Principles of Computer Composition课程编码：课程类型：学科基础课总学时：64理论学时：52 实验学时：12学分：4适用专业：计算机类专业先修课程：数字逻辑开课院（部）：计算机科学与工程学院二、课程的性质与任务《计算机组成基础》是计算机类专业必修的一门学科基础课。

本课程介绍计算机系统的组成原理及内部工作机制，包括计算机各大部件的结构、工作原理、逻辑实现、设计方法及其互连构成计算机整机的技术，旨在使学生掌握计算机硬件各子系统的组成原理及实现技术，深刻理解程序在计算机硬件上被执行的过程，建立计算机系统的整体概念，对培养学生设计开发计算机系统的能力有重要作用。

为今后计算机网络、操作系统、计算机体系结构及专业方向课程的学习打好基础。

三、课程教学基本要求1、计算机组成原理课程的内容比较抽象，教学中需要结合实际例子进行讲授。

2、讲授比较复杂的过程，如指令周期的步骤，可以通过动画演示，帮助学生理解。

也可以结合实验，讲解数据通路。

3、要求学生课前预习，课后复习，尽量完成课后所有习题，帮助消化理解教学内容。

对于典型的习题，应该在习题课上详细讲解。

选讲一些综合性的考研试题，帮助学生开拓思路。

4、注重实验的教学效果，实验不能仅仅停留在做出结果，一定要让学生知其所以然，并且能初步进行一些设计。

四、理论教学内容和基本要求第一章计算机系统概论（一）讲授内容：1.1 计算机的分类1.2 计算机的发展简史1.3 计算机的硬件1.4 计算机的软件1.5 计算机系统的层次结构（二）基本要求：（1）了解计算机软硬件的概念，软件的分类；（2）理解计算机的系统层次结构，包括计算机硬件的基本组成(五大部件的构成)，以及计算机的基本工作过程；（3）掌握计算机的工作原理、硬件的主要技术指标。

（三）重点及难点：重点：计算机的工作原理、计算机的层次结构第二章运算方法和运算器（一）讲授内容：2.1 数据与文字的表示方法2.2 定点加法、减法运算2.3 定点乘法运算2.4 定点除法运算2.5 定点运算器的组成2.6 浮点运算方法和浮点运算器（二）基本要求：（1）掌握各种数制及其相互转换的方法、无符号数和有符号数的表示方法。

计算机组成原理 3.4 只读存储器和闪速存储器

白中英 第五版 计算机组成原理第3章.

第三章 存储系统03

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