第七章 存储器
第7章_微型计算机存储器习题参考答案
第7章_微型计算机存储器习题参考答案计算机存储器7.1 ⼀个微机系统中通常有哪⼏级存储器？它们各起什么作⽤？性能上有什么特点？答：⼀个微机系统中通常有3级存储器结构：⾼速缓冲存储器、内存储器和辅助存储器。
⾼速缓冲存储器简称快存，是⼀种⾼速、⼩容量存储器，临时存放指令和数据，以提⾼处理速度。
内存存取速度快，CPU可直接对它进⾏访问，⽤来存放计算机运⾏期间的⼤量程序和数据。
辅存存储容量⼤，价格低，CPU不能直接进⾏访问，通常⽤来存放系统程序、⼤型⽂件及数据库等。
7.2 半导体存储器分为哪两⼤类？随机存取存储器由哪⼏个部分组成？答：根据存取⽅式的不同，半导体存储器可分为随机存取存储器RAM和只读存储器ROM 两类。
其中随机存取存储器主要由地址译码电路、存储体、三态数据缓冲器和控制逻辑组成。
7.3 什么是SRAM，DRAM，ROM，PROM，EPROM和EEPROM？答：SRAM：静态随机存取存储器；DRAM：动态随机存取存储器；ROM：掩膜只读存储器；PROM：可编程的只读存储器；EPROM：可擦除可编程只读存储器；EEPROM：⽤电可擦除可编程只读存储器。
7.4 常⽤的存储器⽚选控制⽅法有哪⼏种？它们各有什么优缺点？答：常⽤的存储器⽚选控制译码⽅法有线选法、全译码法和部分译码法。
线选法：当存储器容量不⼤、所使⽤的存储芯⽚数量不多、⽽CPU寻址空间远远⼤于存储器容量时，可⽤⾼位地址线直接作为存储芯⽚的⽚选信号，每⼀根地址线选通⼀块芯⽚，这种⽅法称为线选法。
直观简单，但存在地址空间重叠问题。
全译码法：除了将低位地址总线直接与各芯⽚的地址线相连接之外，其余⾼位地址总线全部经译码后作为各芯⽚的⽚选信号。
采⽤全译码法时，存储器的地址是连续的且唯⼀确定，即⽆地址间断和地址重叠现象。
部分译码法：将⾼位地址线中的⼀部分进⾏译码，产⽣⽚选信号。
该⽅法常⽤于不需要全部地址空间的寻址、采⽤线选法地址线⼜不够⽤的情况。
采⽤部分译码法存在地址空间重叠的问题。
数字电子技术基础PPT第7章 存储器
存储器是一种能存储大量二进制信息的电子器件，它是由许多 存储单元组成的。每个存储单元都有唯一的地址代码加以区分，能 存储1位（或1组）二进制信息，存储器被大量用在嵌入式（单片机） 系统中。本章主要介绍只读存储器与随机存储器的结构、工作原理 与实际的存储器
7.1 只读存储器 7.1.1 只读存储器概述 只读存储器（ROM）的特点是存储单元断电后，数据不会丢失。 1．不可写入数据的只读存储器 （1）二极管ROM 以二极管作为存储单元的存储器。 （2）掩模存储器（MROM，Mask ROM） 掩模只读存储器是数据在存储器的制作过程中就永久地保存在存储阵列中的只读存 储器。 2．可写入数据的存储器 （1）一次编程存储器（PROM，Programmable ROM） 一次编程存储器是用户使用专用编程设备可以进行一次编程的只读存储器。 （2）可擦除存储器（EPROM，Erasable Programmable ROM） 可擦除只读存储器，常用的紫外线可擦除可编程只读存储器（UV EPROM）是可 用紫外线擦除数据、用专用编程设备写入数据的只读存储器。擦除数据时，需要将 该存储器芯片用紫外光照射几十分钟。 （3）电擦除存储器（E2PROM，Electrical Erasable Programmable ROM） 电可擦除可写入的只读存储器，是电擦除、写入数据的只读存储器。数据的擦除与 写入在毫秒数量级。 （4）快闪存储器（FLASH ROM） 快闪电可擦除、写入存储器，是读写速度更快、容量更大的电可擦除可写入的只读 存储器。
（4）闪速存储器 闪速（FLASH）存储器按照存储矩阵的结构不同，分为NOR及NAND两类，其 矩阵结构与前述掩模存储器基本相同。 FLASH与E2PROM的主要区别是E2PROM具有位擦除能力，而FLASH存储器不 具有这个能力，只能块或字节擦除，因此存储单元可以使用一个浮栅MOS管实现， 占有更小的面积，具有更大的容量。 NOR FLASH读写速度较NAND FLASH快，可以块或字节为单位读写. NAND FLASH的单元尺寸比NOR FLASH的小，因此同样大小的芯片面积， NAND FLASH的容量比NOR FLASH大得多。
第七章 半导体存储器
三、知识点
1、重点掌握的知识点 （1）各种ROM的电路结构和工作原理； （2）SRAM的的电路结构和工作原理；
（3）存储器容量的扩展方法；
（4）用存储器实现组合逻辑函数的方法。 2、一般掌握的知识点
（1）各种ROM存储单元的特点； （2）SRAM的静态存储单元。
7.1 概述
半导体存储器是一种能存储大量二值信息的半导 体器件。 一、半导体存储器的一般结构形式 存储单元数目庞大，输入/输出引脚数目有限。
译成某一条字线有效，从存储矩阵中选中一行存储单元；
列地址译码器将输入地址代码的其余若干位(Ai+1~An-1)译 成某一根输出线有效，从字线选中的一行存储单元中再 选一位(或n位)，使这些被选中的单元与读/写电路和 I/O(输入/输出端)接通，以便对这些单元进行读/写操作。
读/写控制电路用于对电路的工作状态进行控 制。CS′称为片选信号，当CS′=0时，RAM工作， CS′=1时，所有I/O端均为高阻状态，不能对RAM 进行读/写操作。
11A7 ~ A0 768 ~ 1023
256 ~ 511
7.5 用存储器实现组合逻辑函数
ROM广泛应用于计算机、电子仪器ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电子测量设备和数
控电路，其具体应用有专门的教材进行论述，这里仅介绍用
ROM在数字逻辑电路中的应用。 分析ROM的工作原理可知，ROM中的地址译码器可产
生地址变量的全部最小项，能够实现地址变量的与运算，即
A0~An-1
D0
W0
W2n-1
Dm
地
A1
址
A0 D3
数
D2
据
D1 D0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 0 1
第七章 半导体存储器 半导体存储器的分类
第七章 半导体存储器数字信息在运算或处理过程中，需要使用专门的存储器进行较长时间的存储，正是因为有了存储器，计算机才有了对信息的记忆功能。
存储器的种类很多，本章主要讨论半导体存储器。
半导体存储器以其品种多、容量大、速度快、耗电省、体积小、操作方便、维护容易等优点，在数字设备中得到广泛应用。
目前，微型计算机的内存普遍采用了大容量的半导体存储器。
存储器——用以存储一系列二进制数码的器件。
半导体存储器的分类根据使用功能的不同，半导体存储器可分为随机存取存储器（RAM —Random Access Memory ）和只读存储器（ROM —Read-Only memory ）。
按照存储机理的不同，RAM 又可分为静态RAM 和动态RAM 。
存储器的容量存储器的容量=字长（n ）×字数（m ）7.1随机存取存储器（RAM ）随机存取存储器简称RAM ，也叫做读/写存储器，既能方便地读出所存数据，又能随时写入新的数据。
RAM 的缺点是数据的易失性，即一旦掉电，所存的数据全部丢失。
一． RAM 的基本结构由存储矩阵、地址译码器、读写控制器、输入/输出控制、片选控制等几部分组成。
存储矩阵读/写控制器地址译码器地址码输片选读/写控制输入/输出入图7.1—1 RAM 的结构示意框图1. 存储矩阵RAM 的核心部分是一个寄存器矩阵，用来存储信息，称为存储矩阵。
图7.1—5所示是1024×1位的存储矩阵和地址译码器。
属多字1位结构，1024个字排列成32×32的矩阵，中间的每一个小方块代表一个存储单元。
为了存取方便，给它们编上号，32行编号为X 0、X 1、…、X 31，32列编号为Y 0、Y 1、…、Y 31。
这样每一个存储单元都有了一个固定的编号（X i 行、Y j 列），称为地址。
11113131131********列 译 码 器行译码器...........位线位线位线位线位线位线.......X X X Y Y Y 0131131A A A A A A A A A A 地 址 输 入地址输入0123456789D D数据线....图7.1－5 1024×1位RAM 的存储矩阵2． 址译码器址译码器的作用，是将寄存器地址所对应的二进制数译成有效的行选信号和列选信号，从而选中该存储单元。
精品课件-数字电子技术及应用-第7章
第七章 存储器与可编程逻辑器件
图7－1-2 (a)电路图；(b)字的读出方法
第七章 存储器与可编程逻辑器件
读出数据时，首先输入地址码，并使 EN 0，在数据
输出端 D3 ~ D0 可获得该地址所存储的数据字。例如，在图
7-1-2 中，A1A0 =10 时，字选线 W2=1，而 W0 = W1 = W3 = 0， 字线上的高电平通过接有二极管的位线 Y3、Y2、Y1，使 D3 = D2 = D1 = 1，位线与的交叉处无二极管，故 D0 = 0，结果输出数 据字 D3D2 D1D0 =1110。按此分析，类似可以得到该图输入其 它地址码时的输出，为了更明白地表述读字的方法，可用图 7-1-2（b）表示。
(2)MOS管固定ROM。MOS管固定ROM也是由地址译码器、存 储矩阵和输出电路三部分组成，但它们都是用MOS管构成的。 图7－1－3是4×4位NMOS管固定ROM，即把图7－1－2电路的存 储矩阵中有二极管的位置，都换成了NMOS管（注意：在LSI中， MOS管大都做成源、漏对称结构）。
第七章 存储器与可编程逻辑器件 图7－1-3
第七章 存储器与可编程逻辑器件
输出缓冲器是ROM的数据读出电路，通常用三态门构成， 它不仅可以实现对输出数据的三态控制，方便与系统总线连接， 还可提高存储器的负载能力。
第七章 存储器与可编程逻辑器件 图7－1－1
第七章 存储器与可编程逻辑器件
7.1.2 ROM的编程及分类 1．分类 （1）按制造工艺分：二极管ROM、双极型ROM、MOS型ROM。 （2）按存入方式分：固定ROM和可编程ROM。 （3）可编程ROM细分：一次可编程存储器PROM、光可擦
第七章 存储器与可编程逻辑器件
3）EPROM PROM只能编程一次，所以一旦出错,芯片只好 报废。而EPROM克服了PROM的缺点，它允许对芯片反复改写， 当所存内容需要更新时，可以用特定的方法擦除并重新写入信 息。
第七章 存储器
存 储 器
存储器是大多数数字系统和计算机中 不可缺少的部分， 不可缺少的部分，本章首先通过实训使读 者了解电可编程只读存储器EPROM的使 EPROM 者了解电可编程只读存储器EPROM的使 用方法，然后详细介绍RAM和ROM的种 用方法，然后详细介绍RAM和ROM的种 类及工作原理， 类及工作原理，最后介绍几种常用的集成 存储器芯片以及存储器的具体应用。 存储器芯片以及存储器的具体应用。
内
7.1 概述
容
提
要
7.2 存储器的种类
7.2.1 随机存取存储器RAM 随机存取存储器RAM 7.2.2 ROM
7.3 存储器的应用 7.4 存储器实用芯片简介
20102010-9-14 存储器— 存储器— 2
7.1 概述
在实训中，我们对存储器有了一个定性的认识， 在实训中，我们对存储器有了一个定性的认识，它能够将 信息存储起来，并且可以按照需要从相应的地址取出信息。 信息存储起来，并且可以按照需要从相应的地址取出信息。 在实际应用中，存储器也是数字系统和计算机中不可缺少 在实际应用中， 的组成部分，用来存放数据、资料及运算程序等二进制信息。 的组成部分，用来存放数据、资料及运算程序等二进制信息。 若干位二进制信息（例如实训中所使用的2764就是 位的存储器） 就是8 若干位二进制信息（例如实训中所使用的2764就是8位的存储器） 构成一个字节。一个存储器能够存储大量的字节，实训中2764 构成一个字节。一个存储器能够存储大量的字节，实训中2764 能够存储8K个字节 其存储容量为8K×8=64KB。 2764”中的 个字节， 能够存储8K个字节，其存储容量为8K×8=64KB。“2764”中的 64”就代表了存储器芯片的容量 就代表了存储器芯片的容量。 “64”就代表了存储器芯片的容量。 大规模集成电路存储器的种类很多，不同的存储器，存储 大规模集成电路存储器的种类很多，不同的存储器， 容量不同，具有的功能也有一定的差异， 容量不同，具有的功能也有一定的差异，掌握和使用不同的存 储器，是学习数字电路和今后工作中十分重要的内容。 储器，是学习数字电路和今后工作中十分重要的内容。
计算机操作系统第七章--磁盘调度
7.1.1磁盘性能简述
2.移动头磁盘 每个盘面配一个磁头，装入磁臂 中，为能访问该盘面上的所有磁道，该 磁头必须移动进行寻道。移动头磁盘只 能进行串行读/写，I/O速度较慢，但结 构简单，广泛地用于中、小型磁盘设备 中。在微机上配置的温盘(温彻斯特)和 软盘，都采用移动磁头结构，故本节主 要针对这类磁盘的I/O进行讨论。
7.1.3 各种扫描算法
N步SCAN算法是将磁盘请求队 列分成若干个长度为N的子队列，磁 盘调度将按FCFS算法依次处理这些 子队列。每处理一个队列时，又是 按SCAN算法，对一个队列处理完后 又处理其它队列，这样就可避免出 现粘着现象。
7.1.3 各种扫描算法
当N值取得很大时，会使N步扫描 算法的性能，接近于SCAN算法的性 能，当N=1时，N步SCAN算法退化 为FCFS算法。
58
55 39
32
3 16
38
18
1
20
平均寻道长度：27.8
7.1.3 各种扫描算法
二、循环扫描CSCAN(Circular SCAN)单 向扫描 SCAN算法既能获得较好的性能， 又能访止进程饥饿，广泛用于大、中、 小型 机和网络中的磁盘调度。
7.1.3 各种扫描算法
问题：当磁头刚从里向外移动过 某一磁道时，恰有一进程请求访问 此磁道，这时该进程必须等待，待 磁头从里向外，然后再从外向里扫 描完所有要访问的磁道后，才处理 该进程的请求，致使该进程的请求 被严重地推迟。
7.1.3 各种扫描算法
被访问的下 一个磁道号 150 160 184 18 38 39 55 58 90 移动距离 (磁道数) 50 10 24 166 20 1 16 3 32
平均寻道长度：27.5
第七章：存储系统
第七章：存储系统一、选择题1、外存储器与内存储器相比，外存储器( 速度慢，容量大，成本低)。
2、EPROM是指(光擦除可编程只读存储器)。
3、没有外存储器的计算机初始引导程序可以放在(ROM ) 。
4、存储单元是指(存放一个机器字的所有存贮元集合)。
5、主存储器是计算机系统中的记忆设备，它主要用来(存放数据和程序)。
6、软磁盘、硬磁盘、磁带机、光盘属于(外存储器)设备。
7、主存贮器和CPU之间增加cache的目的是(解决CPU和主存之间的速度匹配问题)。
8、采用虚拟存贮器的主要目的是(扩大主存贮器的存贮空间，并能进行自动管理和调度)。
9、单片机或单板机要扩展8K的EPROM需要（ 13）条地址线。
10、假设V1和V2是用DW定义的变量，下列指令中正确的是（ A ）。
A、MOV V1，20HB、MOV AL，V1C、MOV V1，V2D、MOV 2000H，V211.下列（ A ）指令不合法。
A、IN AX，0278HB、RCR DX，CLC、CMPSBD、RET 412.为了使MOV AX，VAR指令执行后，AX寄存器中的内容为4142H，数据定义（C ）是错误的。
A、VAR DW 4142H B、VAR DW 16706C、VAR DB 42H，41HD、VAR DW，‘AB’13.在下列指令中，隐含使用AL寄存器的指令有（ 4）条。
SCASB；XLAT；MOVSB；DAA；NOP；MUL BH；14.下列描述不正确的是（ A ）。
A.汇编语言即是机器语言B.汇编语言程序不可直接运行C.汇编语言的指令语句与机器指令一一对应D.汇编语言程序运行速度快，阅读方便，但仍属于面向机器的程序设计语言15.下列描述正确的是（ B ）。
A.汇编语言是由若干条指令语句构成B.汇编语言包括指令语句和伪指令语句C.指令语句和伪指令语句的格式是完全相同的D.指令语句和伪指令语句需经汇编语言翻译成机器代码后才能运行16.汇编语言程序经汇编后不能直接生成（ A ）。
微机原理习题集第七章存贮器
第七章内存储器一、填空题1、内存储器是计算机系统中的装置，用来存放和。
2、CPU对RAM存贮器进行读/写操作时，应送出的方向控制命令有和命令。
3、Intel 2114 RAM存贮芯片引脚中用于片选的控制引脚为，用于读/写控制引脚为。
4、Intel 4116 RAM芯片容量为2K 8，访问该芯片须用根地址线。
5、存贮芯片存贮的信息会，必须定时刷新，刷新的时间间隔为。
6、存贮器分为、、、。
7、逻辑地址为2000H：1234H的存储单元的物理地址是。
8、8086CPU写入一个规则字，数据线的高8位写入存储体，低8位写入存储体。
9 、将存储器与系统相连的译码片选方式有法和法。
10、对6116进行读操作，6116引脚= ，= ，= 。
二、单项选择题1、随机存贮器即RAM是指（）A.存贮单元中所存信息是随机的。
B.存贮单元中的地址是随机的。
C.用户的程序和数据可随机的放在内存的任何地方。
D.存贮器中存取操作与时间存贮单元物理位置顺序无关。
2、CPU对主存进行操作，下面哪种说法是不能实现的（）A.按地址并能读/写一个字节代码B.按地址串行1位1位进行读/写操作C.按地址并行读/写一个字长代码D.按地址进行并行读出而不能实现并行写入3、动态存贮器刷新，下面哪种说法正确（）A.刷新可在CPU执行程序过程中进行B.刷新在外电路控制下，定时刷新，但刷新时，信息不读出C.在正常存贮器读操作时也会发生刷新，可防止刷新影响读出信息，故读操作时，应关闭电路工作。
D.刷新过程一定伴随着信息输出，无法控制，故刷新时不要进行读出操作。
4、用4K×8的存贮芯片，构成64K×8的存贮器，需使用多少4K×8的存贮芯片，正确答案为（）A.128片B.16片C.8片D.32片5、在存贮器读周期时，根据程序计数器PC提供的有效地址，使用从内存中取出（）6、动态存贮器的主要缺点是（）A.存贮容量少B.存取速度低C.功耗大D.外围电路复杂7、动态RAM芯片容量为16K×1位，要构成32K字节的RAM存贮器，需要该芯（）A.4片B.8片C.16片D.32片8、堆栈操作时，段地址由（）寄存器指出，段内偏移量由（）寄存器指出。
第七章软盘驱动器和移动存储器知识分享
软盘的写保护
反之就是打开写保护，这时可以往文件里 面写入数据。
二、软盘
3、使用软盘时(软驱时)的注意事项： 开关软盘驱动器时，动作要轻，避免用力
过猛，以免损伤。
软盘要防潮防尘。
向软驱中插入软盘时，发现有碰撞感觉时， 不要再用力，否则会导致磁头移位甚至脱 落，使软驱无法使用。
软驱的磁头分定期清洗，大量的软盘读写 故障都是由于磁头不清洁造成的。
二、软盘
（3）扇区 进一步将每个磁道划分为若干个弧段，称为扇区 是磁盘的基本存储单位，对软盘进行读写时，无 论数据多少，总是读写一个或几个完整的扇区， 因此，一个扇区又称一个记录。在PC机中，无论 哪种磁盘，每个扇区的存储量都统一为512B，每 个磁道一般分为8、9、15或18个扇区，扇区按1、 2、3等等的顺序编号。
一、软盘驱动器
（3）寻道安顿时间（SETTING TIME）
寻道安顿时间是指从其他磁道移动到待读写 数据的时间。当磁头刚移动到待读写的磁道上时， 磁头并不能立即处于稳定状态，而是处于抖动状 态，需要经历一段时间性后才稳定，这一时4）出错率
出错率分为两个方面：软出错率和硬出错率。 软出错率与电子噪声、外界电磁干扰等因素有关， 软出错可能通过多次重复操作克服。硬出错率是 硬件不良造成的错误，例如磁头磨损或位置不正。 硬出错不能通过重复操作消除。
移动硬盘移动硬盘usbusb移动硬盘移动硬盘ieee1394移动硬盘闪存闪存闪存作为一种非易失性简单说就是在不闪存作为一种非易失性简单说就是在不加电的情况下数据也不会丢失区别于目加电的情况下数据也不会丢失区别于目前常用的计算机内存的半导体存储芯片前常用的计算机内存的半导体存储芯片之所以有这个名称只因为信息在一瞬间之所以有这个名称只因为信息在一瞬间闪电式的闪电式的flashflash被存储下来被存储下来
数电-第七章-第2部分随机存取存储器(RAM)讲解
信息工程学院 1. RAM存储单元 • 静态SRAM(Static RAM)
Xi (行选择线)
本单元门控制管:控 制触发器与位线的 接通。Xi =1时导通
VDD VGG 存储 单元 T6
来自行地址译码 器的输出
T3 位 线 T5 T1
T4 T2
B
来自列地址译码 器的输出
数 据 线 D
T7
双稳态存储单元 电路
（b）
信息工程学院 3.SRAM的写操作及时序图 写操作时序图
tWC 地址 CE WE tSA 地址有效 tSCE tAW tSD 数据 输入数据有效
tWC 地址 CE WE tSA 数据 tAW tSD 输入数据有效 tHD tHA 地址有效
tHA tHD
信息工程学院
7.2.2 同步静态随机存取存储器（SSRAM）
片 选 无 效
开始 I/O输 I/O输 读A4 出A4 入A5 地址 数据; 数据; 单元 开始 开始 数据 写A5 写A6 数据, 数据
I/O输 出A6 数据; 开始 读A7 数据
ADV=1:丛发模式读写 丛发模式读写模式：在有新地址输入后,自动产生后续地址 进行读写操作,地址总线让出
1 CP CE ADV WE A I/O A1 A2
信息工程学院 32K×8位存储器系统的地址分配表
各 RAM 芯片 Ⅰ
译码器 有效输 出端
扩展的地 址输入端 A14 A13 0 0
8K×8位RAM芯片地址输入端
A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
对应的十 六进制地 址码
0000H 0001H 0002H ┇ 1FFFH 2000H 2001H 2002H ┇ 3FFFH 4000H 400H 4002H ┇ 5FFFH 6000H 6001H 6002H ┇ 7FFFH
第七章半导体存储器
（RAM） 动态RAM（Dynamic RAM）
双极性型 按制造工艺分
CMOS型
只读存储器ROM：用于存储固定信息的器件，在断电 后所保存的信息不会丢失。把数据写入到存储器以后， 正常工作时它存储的数据是固定不变的，只能根据地址 读出，不能写入。只读存储器主要应用于数据需要长期 保留并不需要经常改变的场合，如各种函数表、需要固 化的程序等。
在扩展时应将各片存储器的地址线、片选信号线和读/ 写信号线对应地并接在一起，而各片的数据线作为扩展后 每个字的各位数据线。
7.4.2 字扩展方式
字扩展是指扩展成的存储器字数增加而数据位数不变。
例：用4片256 x 8位RAM→1024 x 8位 存储器
I O0 .......... .......... .. I O7
例7.5.1 用ROM产生组合逻辑函数： Y1=ABC+ABC Y2=ABCD+BCD+ABCD Y3=ABCD+ABCD Y4=ABCD+ABCD
解： 将原函数化成最小项之和形式：
Y1=m2+m3+m6+m7 Y2=m6+m7+m10+m14 Y3=m4+m14 Y4=m2+m15 列出数据表：
7.2.1 掩模只读存储器ROM
根据用户要求专门设计的掩模板，把数据 “固化”在ROM
例1 ：地存址储线容量为224位的中ROM。
A1A0：两位地址代码，能指定 四个不同地址
地址译码器（二极管与门电路）： 将四个地址译成W0W3四个高电 平输出信号
字线
位线
A1 A0 00 01 10
11
W0 W1
7.2 只读存储器ROM
国开作业计算机组成原理-第七章+测试
国开作业计算机组成原理-第七章+测试
第七章存储器原理
存储器是计算机系统最重要的组成部分，它为计算机系统提供了存储和读取信息的能力。
在存储器中，信息可以存储在一段时间内，供计算机读取处理。
本章重点介绍了存储器原理，以及不同类型的存储器在计算机系统中的应用。
在计算机系统中，存储器是用来保存信息的硬件设备，包括内存、硬盘和光盘。
它们的目的是存储计算机需要处理的数据和指令，以及计算机任务完成后所需要的结果。
内存主要由主存和器件组成，它是计算机最重要的一部分，用来存储和管理数据和程序。
而硬盘和光盘主要用于永久存储信息，它可以持久存储大量的信息。
存储器都是由多个字节组成地址，每个字节包含八位二进制数据，每个字节可以表示一个字或一个数字，这有助于计算机对存储器中的数据进行快速查找，处理和存储。
另外，存储器也可以通过两种不同的编码方式实现文本存储。
其中，ASCII 是最常用的文本编码，它可以将图像、文本等内容的符号存储为0和1的二进制编码。
另外，存储器不仅可以用于存储信息，它还可以用于运行程序和处理指令。
程序存储在存储器中，当CPU接收到一条指令后，它会去存储器中查找程序，以便运行程序。
存储器中的信息也可以分为两类：可擦除和不可擦除。
可擦除存储器中的信息可以随时删除，而不可擦除存储器上的信息可以永久保留，这对于长期存储信息具有重要的意义。
总而言之，存储器是计算机系统的重要组成部分，根据它的类型，它可以存储文本、处理程序和指令，也可以用来持久存储大量的信息。
它的运行状态会改变整个计算机系统，因此正确的使用存储器是计算机系统能够有效运行的关键因素。
计算机操作系统第七章 - 存 储 管 理
分页系统中的地址映射
图5-16 分页系统的地址转换机构 每个进程平均有半个页面的内部碎 片
页面尺寸
设进程的平均大小为s字节，页面尺寸为p字节 ，每个页表项占e字节。那么，每个进程需要的 页数大约为s/p，占用 s . e /p 字节的页表空间。 每个进程的内部碎片平均为p/2。 因此，由页表和内部碎片带来的总开销是： s . e /p+p/2
• • •
虚拟存储器的特征
① ② ③ ④
虚拟扩充。 部分装入。 离散分配。 多次对换。
地址重定位( 地址重定位(地址映射）
• • • • • • • • • • • •
MOV AX,1234 ；立即数寻址 MOV [1000],AX 存储器直接寻址 MOV BX,1002 ；立即数寻址 MOV BYTE PTR[BX],20 ；基址寻址 MOV DL,39 ；立即数寻址 INC BX ；寄存器寻址 MOV [BX],DL ；基址寻址 DEC DL ；寄存器寻址 MOV SI,3 ；立即数寻址 MOV [BX+SI],DL ；基址加变址寻址 MOV [BX+SI+1],DL ；基址+变址+立即数寻址 ；基址+变址+ MOV WORD PTR[BX+SI+2],2846 ；基址+变址+立即数寻址 ；基址+变址+
页面置换算法
页面置换
1．页面置换过程
图5-35 页面置换
需要解决的问题
• 系统抖动 • 缺页中断
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在学汇编时，很多初学者对PC的寻址方式和很 在学汇编时，很多初学者对PC的寻址方式和很 不理解，甚至是很难理解。的确，这方面的知识 是很抽象的，需要比较强的空间想象能力。尤其 是我们在输入字符串时，那这些字符是如何进行 排列的呢？对于，这个问题，我相信很多初学者 也是很难想象是如何排列。但是，我可以这样比 喻：内存就是有很多栋“楼房” 喻：内存就是有很多栋“楼房”，“楼房”又是 楼房” 由“单元号”，“门户号”组成，那“楼房”就 单元号” 门户号”组成，那“楼房” 相当于内存地址的段地址，“单元号” 相当于内存地址的段地址，“单元号”就相当于 内存的的 偏移地址，“门户号(家)”就相当于“变 偏移地址，“门户号( 就相当于“ 地址”，而每个单元有16个 门户号( )",又当我 地址”，而每个单元有16个"门户号(家)",又当我 们找到"门户号( )"后 走进这个"门户号( )"就会 们找到"门户号(家)"后,走进这个"门户号(家)"就会 见到里面会有" ",而我们所说的人就是寄存器所 见到里面会有"人",而我们所说的人就是寄存器所 指的"内容" 指的"内容"了,
第07章_存储器习题答案
第七章习题答案7.1.1 指出下列存储系统各具有多少个存储单元，至少需要几根地址线和数据线。
（1）64K×1 （2）256K×4 （3）lM×1 （4）128K×8解：求解本题时，只要弄清以下几个关系就能很容易得到结果：存储单元数=字数×位数地址线根数（地址码的位数）n与字数N的关系为：N=2n数据线根数＝位数（1）存储单元〓64K×1〓64K（注：lK＝1024）；因为，64K〓2’。
，即亢〓16，所以地址线为16根；数据线根数等于位数，此处为1根。
同理得：（2）1M个存储单元，18根地址线，4根数据线。
（3）1M个存储单元，18根地址线，1根数据线。
！＿（4）lM个存储单元，17根地址线，8根数据线。
7.1.2 设存储器的起始地址为全0，试指出下列存储系统的最高地址为多少？（1）2K×1 （2）16K×4 （3）256K×32解：因为存储系统的最高地址＝字数十起始地址一1，所以它们的十六进制地址是：（1）7FFH （2）3FFFH （3）3FFFFH ＇7，2．4 一个有1M×1位的DRAM，采用地址分时送人的方法，芯片应具有几条地址线？解：由于1M=210×210，即行和列共需20根地址线。
所以，采用地址分时送人的方法，芯片应具有10根地址线。
7．2．5 试用一个具有片选使能CE、输出使能OE、读写控制WE、容量为8 K×8位的sRAM 芯片，设计一个16K×16位的存储器系统，试画出其逻辑图。
解：采用8K×8位的sRAM构成16K×16位的存储器系统，必须同时进行字扩展和位扩展。
用2片8K×8位的芯片，通过位扩展构成8K×16位系统，此时需要增加8根数据线。
要将8K×16位扩展成16K×16位的存储器系统，还必须进行字扩展。
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存储器的应用一、二
1.存储数据、程序
2.实现逻辑函数
例7.4 试用ROM实现下列各函数：
Y1 ABC ABC ABC ABC
Y2 BC CA
Y3 ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD ABCD
Y4 ABC ABD ACD BCD
作业
P147 7.RAM存储矩阵共需要32根行选择线X0~X31和8根列选择线Y0~Y7。
2）地址译码
23=8
25=32
1 A0
1 A1 1 A2
译
1 A3
码
1 A4
器
000 A5 A6 A7
译码器
位线
……
字线
A7~A0=00011111时，选中哪个单元?
[31，0]
▲ 因此，该RAM存储矩阵共需要5+3根地址线A7~A0即可全部寻址。
2. 动态存储单元DRAM
SRAM是利用双稳态触发器来保存信息的，只要不断电，信息是不会 丢失的，所以谓之静态；
DRAM利用MOS （金属氧化物半导体）电容存储电荷来储存信息，电 容是会漏电的，所以必须通过不停的给电容充电来维持信息，这个充电 的过程叫再生或刷新（REFRESH）。由于电容的充放电是需要相对较长 的时间的，DRAM的速度要慢于SRAM。但SRAM免刷新的优点需要较复杂的 电路支持，如一个典型的SRAM的存储单元需要六个晶体管（三极管）构 成，而DRAM的一个存储单元最初需要三个晶体管和一个电容，后来经过 改进，就只需要一个晶体管和一个电容了。由此可见，DRAM的成本、集 成度、功耗等明显优于SRAM。
N=总存储容量/一片存储容量= 256 4 =8（片） 64 2
先位扩展: 64×2RAM64×4RAM，需两片64×2RAM组成64×4RAM；
再字扩展: 64×4RAM256×4RAM，需4片64×4RAM组成256×4RAM； 字数由64扩展为256，地址线由原来的6条A5～A0扩展为8条A7～A0。
类型说明 RAM EPROM E2PROM Flash memory I2C EPROM
串行EPROM
1. 掩膜ROM
又称固定ROM，生产厂利用掩膜技术把信息写入存储器中。按使用的器 件可分为二极管ROM、双极型三极管ROM和MOS管ROM三种类型。在这里 主要介绍二极管掩膜ROM。
（1）ROM电路的结构
当片选信号 CS =1时，三态 门G1，G2，G3均为高阻态，此 片未选中，不能进行读或写操 作。当片选信号 CS =0时，芯 片被选中。若R/ W =1，则G3 导通，G1、G2高阻态截止。此 时 若 输 入 地 址 A7 ～ A0 为 00011111 ， 于 是 位 于 [31 ， 0] 的 存储单元所存储的信息送出到
◆ 存储矩阵
图
7.9
存储单元可以用二极管、双极型三极管或 MOS管构成。
结 构 图
二 极 管
ROM
◆ 地址译码器
的
◆ 输出缓冲器
输出缓冲器的作用有两个，一是能提高
存储器的带负载能力，二是实现对输出状 态的三态控制，以便与系统的总线连接。
A1 A0 W0 W1 W2 W3 0 01 0 0 0 0 10 1 0 0 1 00 0 1 0 1 10 0 0 1
2. 字扩展
字数若增加，地址线需要做相应的增加，下面举例说明。 例7.2 试用256×4RAM扩展成1024×4存储器。 解： 需用的256×4RAM芯片数为：
N=总存储容量/一片存储容量=1024 4 =4（片） 256 4
用256×4RAM组成1024×4存储器
各 ◆ 地址线的根数：本例为字扩展，扩展后为1024条字线
常用的EPROM2716、2732、…27512，即标号为27××××的芯片都是 EPROM。实训中使用的2764就属于这一类型。
4. E2PROM
E2PROM是近年来被广泛重视的一种只读存储器，它称为电擦除可编程 只读存储器，又可写为EEPROM。其主要特点是能在应用系统中进行在线 改写，并能在断电的情况下保存数据而不需保护电源。特别是最近的+5V电 擦除E2PROM，通常不需单独的擦除操作，可在写入过程中自动擦除，使用 非常方便。28××××系列的芯片都是E2PROM。
A1 A0 D3 D2 D1 D0 0 00 1 0 1 0 11 0 1 1 1 00 1 0 0 1 11 1 1 0
（2）ROM电路的工作原理
二
极
0
管
ROM
的
01
结
构
图
01 10 01 11
2. 可编程PROM
可编程PROM在封装出厂前，存储单元中 的内容全为“1”（或全为“0”），用户可根据 需要进行一次性编程处理，将某些单元的内容 改为“0”（或“1”）。图7.10是PROM的一种 存储单元,它由三极管和熔丝组成,在存储矩阵 的所有存储单元都是这种结构。出厂前，所有 存储单元的熔丝都是通的，存储内容全为“1”。 用户在使用前进行一次性编程，例如，若想使 某单元的存储内容为“0”，只需选中该单元后， 再在VCC端加上电脉冲，使熔丝通过足够大的 电流，把熔丝烧断即可。熔丝一旦烧断将无法 接上，也就是一旦写成“0”后就无法再重写成 “1”了。因此PROM只能编程一次，使用起来 很不方便。可改写ROM（EPROM）则克服了 这一缺点。
图7.10
3. 紫外线可擦除EPROM
EPROM的另外一种广泛使用的存储器。EPROM可以根据用户要求写 入信息，从而长期使用。当不需要原有信息时，也可以擦除后重写。若要擦 去所写入的内容，可用EPROM擦除器产生的强紫外线，对EPROM照射20 分钟左右，使全部存储单元恢复“1”，以便用户重新编写。
3）读/写与片选控制
CS =1时：所有的I/O 端均被禁止，不能进行读或写操作。 CS =0时：相应片存储器被选中，可进行读或写操作。 R/ W =1，执行读操作，将存储单元中的数据送到输出端； R/W =0，执行写操作，将I/O端数据写入存储单元中。
R R /W
W
CS CS CS CS
片选与读写控制电路
附表：常用集成存储器 型号 6116、6164、6264 2716、2732、2764、27128、 27246、27512
2864
29BV010、29BV020、29BV040
24C00、24C01、24AA01、24LC21 24LC21A、24LC41A、24LCS61
37LV65、37LV36、37LV128
A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A8 256×4 RAM
D0 D1 D2 D3 R/W CS
◆ RAM的结构 随机存取存储器一般由存储矩阵、地址译码器、片选控制和读/写控制电
路等组成，参见图7.2。
2、 RAM的存储单元
RAM的核心元件是存储矩阵中的存储单元，按工作原理分，RAM的存储 单元可分为: 1. 静态存储单元(SRAM)
3、 RAM的扩展 1. 位扩展
( RAM的扩展分为位扩展和字扩展两种)
例7.1 试用1024×1RAM扩展成1024×8存储器。
解：扩展为1024×8存储器需要 N=总存储容量÷片存储容量= 1024 8 =8(片)
1024×1RAM的片数为:
10241
◆ 各片地址线的寻址范围相同： 00 0000 0000 ~ 11 1111 1111 (000H~3FFH)
各片地址范围的确定 ◆ 地址线的根数：本例为字位扩展，由256条字线（28）应需8 根地址线。
◆ 各片地址线的寻址范围：
片1：地址线寻址范围：0000 0000 ~ 0011 1111 → 00H ~ 3FH
片2：地址线寻址范围： 0000 0000 ~ 0011 1111 → 00H ~ 3FH （片1、2的数据线不同，片1为I/O1和I/O2 ，片2为I/O3和I/O4）
第7章
存储器
(Memory)
存储器是大多数数字系统和计算机中不可缺 少的部分，本章首先通过实训使读者了解电可编 程只读存储器EPROM的使用方法，然后详细介绍 RAM和ROM的种类及工作原理，最后介绍几种常用 的集成存储器芯片以及存储器的具体应用。
● 实训电路图
01
10
0
01
0
10
1
1
1
1
1
11111100 11111111
只读存储器 ROM (Read Only Memory )
掩膜ROM：这种ROM在制造时就把需要存储的信息用电路 结构固定下来，用户使用不得更改其存储内容，所以又称固定存 储器。
可编程ROM（PROM）：PROM存储的数据是由用户按自己 的需求写入的，但只能写一次，一经写入就不能更改。
可改写ROM（EPROM、E2PROM、Flash Memory）：这类 ROM由用户写入数据（程序），当需要变动时还可以修改，使用 较灵活。
◆片3寻址范围:10 0000 0000B ~ 10 1111 1111B (100H~1FFH) ◆片4寻址范围:11 0000 0000B ~ 11 1111 1111B (100H~1FFH)
3. 字位同时扩展
例7.3 试把64×2RAM扩展为256×4存储器
解 256×4RAM需64×2RAM的芯片数为:
片3：地址线寻址范围： 0100 0000B ~ 0111 1111B → 40H ~ 7FH 片4：地址线寻址范围： 0100 0000B ~ 0111 1111B → 40H ~ 7FH
（片3、4的数据线不同，片3为I/O1和I/O2 ，片4为I/O3和I/O4）
● 把256×2RAM扩展成512×4的RAM，画出电路图并说明各片的地址范围。
1
11111110
◆存储器的种类
按照内部信息的存取方式，存储器通常可以分为RAM和ROM；