微机原理第5章存储器系统

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1. 半导体存储器
半导体存储器由能够表示二进制数“0”和“1”的、 具有记忆功能的半导体器件组成。
能存放一位二进制数的半导体器件称为一个存 储元。
若干存储元构成一个存储单元。
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2. 内存储器的分类
随机存取存储储器系统
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1. SRAM的特点
存储器中的信息既能随时读出，也能随时写入， RAM中信息在关机后即消失
分为DRAM和SRAM两种
SRAM：静态RAM，利用半导体触发器的两个稳定状态 表示“1”和“0”。电源不关掉，SRAM的信息不会消失，不 需要刷新电路。
DRAM：动态RAM，利用MOS管的栅极对其衬底间的分
28个引脚，其中一 个空引脚
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SRAM 6264 控制信号
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SRAM 6264 写时序
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SRAM 6264 读时序
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3. 8088总线信号
8 0 RD、WR 8 8
总 线
MEMR、MEMW
命中率（H） T=H*T1+（1-H）*T2
单位容量价格（C） 访问效率（e）
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4. 微机中的存储器
通用寄存器组及
指令、数据缓冲栈 高速缓存 主存储器
联机外存储器 脱机外存储器
片内存储部件 内存储部件 外存储部件
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二、半导体存储器
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随机存取存储器（RAM）
静态存储器（SRAM） RAM
动态存储器（DRAM）
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只读存储器（ROM）
只读存储器
掩模ROM 一次性可写ROM EPROM EEPROM
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3. 主要技术指标
存储容量
存储单元个数×每单元的二进制数位数
存取时间
按工作方式分：RAM和ROM
从器件原理分：TTL和MOS
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§5.1 概 述
主要内容：
存储器系统及其主要技术指标 半导体存储器的分类及特点 两类半导体存储器的主要区别
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一、存储器系统
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1. 存储器系统的一般概念
将两个或两个以上速度、容量和价格各不相同
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1）逻辑门组合---全地址译码
全地址译码有两 种：逻辑门组合 法、译码器法
逻辑门组合法： 依靠门电路对地 址线进行组合， 从而得到需要的 地址范围
使用“与”、“或”、 “非”、“与非”、 “或非”等
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例
1
A19
1
A18
1
A17
1
A16
&
布电容保存信息，每个存储单元所需MOS管较少，集成
度高，功耗小，信息因电容漏电而逐渐消失，读后需重写，
需要刷新。
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2. 典型SRAM芯片
主要引脚功能 工作时序 与系统的连接使用
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典型SRAM芯片
SRAM6264：
容量：8K X 8b 双列直插式芯片，
0 A15 0 A14 0 A13
1
1
SRAM 6264
CS1
0
CS2
+5V
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存储器地址
内存地址
片选地址
高位地址
片内地址
低位地址
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6264芯片的编址
A19
A12
A0
X X X X X X X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 片首地址
存储器
A19-A0
IOR、IOW 、AEN
A15-A0
输入/输出
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4. SRAM接口设计
存储器与CPU的接口应该包括三部分内容：
与地址总线的接口 与数据总线的接口 与相应控制线的接口
存储器接口设计关键在于片选信号的连接 片选有两种设计方法
全地址译码 部分地址译码
A19
A12
A0
X X X X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 片尾地址
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6264芯片全地址译码例
A19
A12
A0
1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 片首地址
A19
A12
A0
1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 片尾地址
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Cache存储系统
对程序员是透明的 目标：
提高存储速度
Cache
主存储器
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虚拟存储系统
对应用程序员是透明的。 目标：
扩大存储容量
主存储器
磁盘存储器
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3. 主要性能指标
存储容量（S）（字节、千字节、兆字节等） 存取时间（T）（与系统命中率有关）
快速提供信息，存取速度快，但容量较小，且价格较高 外存：用来存放当前暂时不参与运行的程序、数据和文件，
以及一些永久性保存的程序、数据和文件，存储容量大， 价格低，但存取速度较慢
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按存储介质，分为：
磁存储器（磁芯、磁盘及磁带）、半导体存储器 （半导体集成电路存储器）、光存储器、激光光盘 存储器
第5章
存储器系统
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主要内容：
存储器系统的概念 半导体存储器的分类及其特点 半导体存储芯片的外部特性及其与系统的连接 存储器扩展技术 高速缓存
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存储器分类
按所处的位置不同，分为：
内存和外存 内存：存放当前运行所需要的程序和数据，以便向CPU
实现一次读/写所需要的时间
存取周期
连续启动两次独立的存储器操作所需间隔的最小 时间
可靠性 功耗
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§5.2 随机存取存储器
掌握：
SRAM与DRAM的主要特点 几种常用存储器芯片及其与系统的连接 存储器扩展技术
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一、静态存储器SRAM
的存储器用硬件、软件或软硬件相结合的方法
连接起来
构成存储系统。
系统的存储速度接近最快的存储器，容量接近 最大的存储器。
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2. 两种存储系统
在一般计算机中主要有两种存储系统：
主存储器 Cache存储系统
高速缓冲存储器
主存储器 虚拟存储系统
磁盘存储器
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