存储器系统(课件PPT)

特点： (1) 固有的非易失性；
(2) 廉价的高密度； (3) 可直接执行； (4) 在一定条件下可重写入； (5) 固态性能。
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闪速存储器的工作原理
电擦除和重新编程能力 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：
可以用紫外光照 可以多次改写 射或电擦除原来的 ROM中的内容 数据，然后再重新 写入新的数据
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3、ROM / EPROM在微机系统中的应用
存放“基本输入/输出系统程序”（简称BIOS） BIOS是计算机最底层的系统管理程序，操作
系统和用户程序均可调用。
4、高速缓冲存储器Cache
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半 导 体 存 储 器
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半导体存储器的分类
随机存储器（RAM）
静态RAM（SRAM） 动态RAM（DRAM）
只读存储器（ROM）
掩膜ROM （Mask ROM）
可编程ROM （PROM）
可擦除ROM （EPROM）
电可擦除ROM （EEPROM）
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存储器。
3、 按存储器在计算机系统中的作用分 根据存储器在计算机系统中所起的作用，可分为： 主存、辅存、高速缓冲存储器、 控制存储器等。
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磁介质存储器
磁介质存储器：利用磁性材料的磁滞留特性（磁滞回线）， 实现对0，1信号的存储。
1、 磁芯存储器 早期的计算机系统使用磁环（磁芯）作为系统的主存储
器。在磁环中心穿过导线，控制导线中电流的方向，实现0， 1信号的写入；通过对读信号的不同感应，读出存储的信息。 体积大，工艺复杂，制造成本高，可靠性低，读写速度慢。 2 、磁表面存储器
在金属或玻璃，塑料等材料表面使用磁性材料做成的存 储器。主要有磁带，磁盘（硬盘，软盘）等。容量大，但存 取速度慢，一般作为外部存储器。
汇编语言程序设计
第三章 存储器系统
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第三章 存储器系统
3.1 存储器系统概述
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存储器处于现代计算机的中心地位
CPU
存储器
存储器
AB：地址总线
I/O接口
I/O设备
DB：数据总线 CB：控制总线
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计算机系统存储器的要求
随着计算机系统处理能力提高，速度加快，对存储器系统 也提出了更高的要求。
Cache位于CPU与主存储器之间，由高速静态 RAM组成。容量较小，为提高整机的运行速度而 设置，应用程序不能访问Cache， 目前Cache 常 集成在CPU内部。
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5、闪速存储器
Flash Memory 闪速存储器是一种高密度、非易失性的读/写
半导体存储器，它突破了传统的存储器体系，wk.baidu.com 善了现有存储器的特性。
1、RAM（随机访问存储器）：
静态RAM：集成度低，信息稳定，读写速度 快；
动态RAM：集成度高，容量大，缺点是信息 存储不稳定，只能保持几个毫秒，为此要不断进 行“信息再生”，即进行 “定时刷新”操作；
内存条：由于动态RAM集成度高，价格较便 宜，在微机系统中使用的动态RAM组装在一个 条状的印刷板上。系统配有动态RAM刷新控制 电路，不断对所存信息进行“再生”。
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2、ROM：
只读存储器， 所存信息只能读出，不能写入。
只读存储器
定义
优点
缺点
掩膜式ROM
数据在芯片制造过 程中就确定
可靠性和集成度 高，价格便宜
不能重写
一次编程 用户可自行改变产 可以根据用户需 只能一次
(PROM) 品中某些存储元 要编程
性改写
多次编程 (EPROM) (EEPROM)
隔（与存取时间有区别） 4、可靠性（Reliability）； 5、功耗与集成度（Power Loss and Integration Level）； 6、性能价格比（Cost Performance）； 7、存取宽度（Access Width）：存储总线宽度，即CPU或I/O
一次存取数据的位数或字节数。
(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。
单元地址
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 00...00 00...01
存储元 存储单元
存储体
xx...xx
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一、计算机系统存储器的主要性能指标
1、存储容量（Memory Capacity） 存储器由若干“存储单元”组成，每一单元存放一个“字
节”的信息。
➢ 1字节（BYTE）即为8位二进制数； ➢ 2字节即为1个“字”（WORD）； ➢ 4字节即为1个“双字”（DWORD）。
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二、存储器分类
1、 按存储介质分 半导体存储器：用半导体器件组成的存储器； 磁表面存储器：用磁性材料做成的存储器。
2、 按存储器的读写功能分 只读存储器（ROM）：存储的内容是固定不变的，只能
读出而不能写入的半导体存储器； 随机读写存储器（RAM）：既能读出又能写入的半导体
存储容量以K为单位，1K容量为1024个单元 ➢ 1M = 1024K = 1024×1024单元 ➢ 1G = 1024M ➢ 1T = 1024G
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一、计算机系统存储器的主要性能指标
2、存取时间（Memory Access Time）；一次操作完成时间 3、存储周期（Memory Cycle Time）；连续两次操作最小间
容量大，速度快，价格低。（矛盾的要求） 存储系统的速度接近存取速度最快的存储器，存储容量与
容量最大的存储器相等或接近，单位容量的价格接近最便 宜的存储器。 设计分层次的存储器系统体系，对用户透明，综合考虑容 量、速度、价格，建立合理的存储组合，满足系统对存储 器在性能和价格方面的要求。
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计算机系统存储器的设计
访存局部性原理：
时间局部性； 空间局部性。
层次化存储系统
将计算机访问频繁的数据存放在速度较高（单位价 格也较高）的存储器中，将不频繁访问的数据存放 在速度较慢但价格较低的存储介质中。
设计合理的算法和操作系统调度机制，保证性能。
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存储器的相关概念