微机原理与接口技术5PPT课件
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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。 由许多存储单元组成一个存储器。
有了存储器，计算机就具有记忆能力。
由存放程序和数据的各类存储设备及相关软件构成 存储系统。
. 3
第5章 微机的存储系统
5.1 存储器概述
5.1.1 存储器的分类——按存储介质分类
存器以及存储单元都集成在一个芯片中，体积特别小 功耗低，一般为几十毫瓦(mW)
. 11
第5章 微机的存储系统
5.2 半导体存储器的基本知识
5.2.2 半导体存储器芯片的结构
地
AB 地
址
址 译 码
锁
和
存
驱
动
存储体
读写控制 . CB
I/O
控 DB
制 电 路
12
第5章 微机的存储系统
5.2 半导体存储器的基本知识
应用程序员透明，并且从应用程序员角度看它是一个存储器 速度接近最快的那个存储器 容量与容量最大的那个存储器相等或接近 单位容量的价格接近最便宜的那个存储器
速度 容量 价格／位
寄存器 CPU CPU 主
快
小
高
缓存
机
主存
磁盘
光盘
存辅
磁带
.
慢
大
低
8
第5章 微机的存储系统
5.1 存储器概述 5.1.3 存储系统的概念
➢ 存储容量——存储器能够存储二进制信息的数量，常用单位： B、KB、MB、GB、TB。计算机可直接寻址的主存容量由地址码 位数确定。
➢ 存储器存取时间和存取速度——存储器存取时间又称为存储 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，也称为读写时间。存取速度是存取时间的倒数。
磁表面存储器不同于半导体存储器，其数据存取需要磁头的机械运动， 因此其操作过程由：磁道定位时间、磁头等待时间、读写时间及传送 时间等部分组成，而且定位时间、磁头等待时间都与磁头当前的位置 和要存取的数据位置有关，因此通常采用平均值表示。
磁盘存储器 磁带存储器
硬盘 软盘
光介质存储器 . 4
第5章 微机的存储系统
5.1 存储器概述
5.1.1 存储器的分类——按信息的可保存性分类
易失性 存储器
半导体 存储器
存 储
随机 存储器
RAM
只读 存储器
ROM
单极型(MOS)半导体存储器 双极型(TTL)半导体存储器
动态DRAM 静态SRAM
掩模只读存储器MROM 可编程只读存储器PROM 可擦除可编程只读存储器EPROM 电探险可编程只读存储器EEPROM 快闪存储器Flash Memory
5.2.2 半导体存储器芯片的结构
位片结构——组成存储单元的存储元只有一位，译码选中一个存 储单元时只能进行一位信息的读写，即字长等于1位。 字片结构——字长大于1位，可以为4位或8位等。 存储芯片的容量一般用字数×字长表示。如：1K×1位、128×8位 SRAM常采用字片结构，DRAM常采用位片结构。
➢ 辅助存储器——又称外部存储器，主要用来存放当前暂时不 参加运算的程序和数据，通常CPU不直接访问辅存。
➢ 高速缓冲存储器(Cache)——用于弥补计算机内部各器件之间 的速度差异。主要采用双极型(TTL)半导体存储器件。
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第5章 微机的存储系统
5.1 存储器概述
5.1.2 存储器的主要性能指标
地
AB 地
址
址 译 码
锁
和
存
驱
动
存储体
I/O
控 DB
制 电
路
读写控制
. CB
Fra Baidu bibliotek
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第5章 微机的存储系统
5.2 半导体存储器的基本知识 5.2.2 半导体存储器芯片的结构
地址锁存器的作用是保存CPU输入的地址信息，以等待译码电路选 择存储单元。
地
AB 地
址
址 译 码
锁
和
存
驱
动
存储体
读写控制 . CB
微机原理与接口技术
第5章 微机的存储系统
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第5章 微机的存储系统 5.1 存储器概述 5.2 半导体存储器的基本知识 5.3 微机系统中的主存储器组织 5.4 高速缓冲存储器 5.5 辅助存储器
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第5章 微机的存储系统
5.1 存储器概述 一个双稳态的半导体电路或磁性材料的存储元均可
➢ 价格/位——常用每字节或每MB成本表示，即C=价格/容量
➢ 可靠性——通常用平均无故障工作时间（Mean Time Between Failures，简称MTBF）即两次. 故障之间的平均时间来衡量。
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第5章 微机的存储系统
5.1 存储器概述 5.1.3 存储系统的概念
存储系统由存放程序和数据的各类存储设备及相关软件构成。
随机 存储器 半导体 RAM
单极型(MOS)半导体存储器 双极型(TTL)半导体存储器
动态DRAM 静态SRAM
存储器
掩模只读存储器MROM
只读 可编程只读存储器PROM
存 储
存储器 可擦除可编程只读存储器EPROM ROM 电可擦可编程只读存储器EEPROM 快闪存储器Flash Memory
器
磁表面 存储器
存储系统由存放程序和数据的各类存储设备及相关软件构成。
高速缓存的引入， 把慢速的内存当高 速内存来使用。
虚拟存储器技术是在内存与外存之 间引入相应的硬件和软件，把大容 量的外存当大容量的内存来使用。
容量增
CPU
内
内
外
部
存
存
寄
高速缓冲存
储
储
存
储器(Cache)
器
器
器
速度、位价格减
分级存储器. 结构示意图 9
第5章 微机的存储系统 5.1 存储器概述 5.2 半导体存储器的基本知识 5.3 微机系统中的主存储器组织 5.4 高速缓冲存储器 5.5 辅助存储器
. 10
第5章 微机的存储系统
5.2 半导体存储器的基本知识 5.2.1 半导体存储器的特点
速度快，存取时间可达到纳秒(ns)级 高度集成化，不仅存储单元所占的空间小，而且译码电路和数据缓冲寄
器
磁表面 存储器
磁盘存储器 磁带存储器
硬盘 软盘
光介质存储器 .
非易失性 存储器
5
第5章 微机的存储系统
5.1 存储器概述 5.1.1 存储器的分类——按在计算机系统中的作用分类
➢ 主存储器——又称内部存储器，用来存放当前正在使用或者 经常使用的程序和数据，CPU可直接对它进行访问。主存由半 导体存储器组成，包括ROM和RAM两种类型，其中ROM用于存放 系统软件、系统参数或永久性数据，RAM用于存放临时性数据 和应用程序，主要采用单极型(MOS)半导体存储器件。
I/O
控 DB
制 电 路
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第5章 微机的存储系统
有了存储器，计算机就具有记忆能力。
由存放程序和数据的各类存储设备及相关软件构成 存储系统。
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第5章 微机的存储系统
5.1 存储器概述
5.1.1 存储器的分类——按存储介质分类
存器以及存储单元都集成在一个芯片中，体积特别小 功耗低，一般为几十毫瓦(mW)
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第5章 微机的存储系统
5.2 半导体存储器的基本知识
5.2.2 半导体存储器芯片的结构
地
AB 地
址
址 译 码
锁
和
存
驱
动
存储体
读写控制 . CB
I/O
控 DB
制 电 路
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第5章 微机的存储系统
5.2 半导体存储器的基本知识
应用程序员透明，并且从应用程序员角度看它是一个存储器 速度接近最快的那个存储器 容量与容量最大的那个存储器相等或接近 单位容量的价格接近最便宜的那个存储器
速度 容量 价格／位
寄存器 CPU CPU 主
快
小
高
缓存
机
主存
磁盘
光盘
存辅
磁带
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慢
大
低
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第5章 微机的存储系统
5.1 存储器概述 5.1.3 存储系统的概念
➢ 存储容量——存储器能够存储二进制信息的数量，常用单位： B、KB、MB、GB、TB。计算机可直接寻址的主存容量由地址码 位数确定。
➢ 存储器存取时间和存取速度——存储器存取时间又称为存储 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，也称为读写时间。存取速度是存取时间的倒数。
磁表面存储器不同于半导体存储器，其数据存取需要磁头的机械运动， 因此其操作过程由：磁道定位时间、磁头等待时间、读写时间及传送 时间等部分组成，而且定位时间、磁头等待时间都与磁头当前的位置 和要存取的数据位置有关，因此通常采用平均值表示。
磁盘存储器 磁带存储器
硬盘 软盘
光介质存储器 . 4
第5章 微机的存储系统
5.1 存储器概述
5.1.1 存储器的分类——按信息的可保存性分类
易失性 存储器
半导体 存储器
存 储
随机 存储器
RAM
只读 存储器
ROM
单极型(MOS)半导体存储器 双极型(TTL)半导体存储器
动态DRAM 静态SRAM
掩模只读存储器MROM 可编程只读存储器PROM 可擦除可编程只读存储器EPROM 电探险可编程只读存储器EEPROM 快闪存储器Flash Memory
5.2.2 半导体存储器芯片的结构
位片结构——组成存储单元的存储元只有一位，译码选中一个存 储单元时只能进行一位信息的读写，即字长等于1位。 字片结构——字长大于1位，可以为4位或8位等。 存储芯片的容量一般用字数×字长表示。如：1K×1位、128×8位 SRAM常采用字片结构，DRAM常采用位片结构。
➢ 辅助存储器——又称外部存储器，主要用来存放当前暂时不 参加运算的程序和数据，通常CPU不直接访问辅存。
➢ 高速缓冲存储器(Cache)——用于弥补计算机内部各器件之间 的速度差异。主要采用双极型(TTL)半导体存储器件。
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第5章 微机的存储系统
5.1 存储器概述
5.1.2 存储器的主要性能指标
地
AB 地
址
址 译 码
锁
和
存
驱
动
存储体
I/O
控 DB
制 电
路
读写控制
. CB
Fra Baidu bibliotek
13
第5章 微机的存储系统
5.2 半导体存储器的基本知识 5.2.2 半导体存储器芯片的结构
地址锁存器的作用是保存CPU输入的地址信息，以等待译码电路选 择存储单元。
地
AB 地
址
址 译 码
锁
和
存
驱
动
存储体
读写控制 . CB
微机原理与接口技术
第5章 微机的存储系统
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第5章 微机的存储系统 5.1 存储器概述 5.2 半导体存储器的基本知识 5.3 微机系统中的主存储器组织 5.4 高速缓冲存储器 5.5 辅助存储器
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第5章 微机的存储系统
5.1 存储器概述 一个双稳态的半导体电路或磁性材料的存储元均可
➢ 价格/位——常用每字节或每MB成本表示，即C=价格/容量
➢ 可靠性——通常用平均无故障工作时间（Mean Time Between Failures，简称MTBF）即两次. 故障之间的平均时间来衡量。
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第5章 微机的存储系统
5.1 存储器概述 5.1.3 存储系统的概念
存储系统由存放程序和数据的各类存储设备及相关软件构成。
随机 存储器 半导体 RAM
单极型(MOS)半导体存储器 双极型(TTL)半导体存储器
动态DRAM 静态SRAM
存储器
掩模只读存储器MROM
只读 可编程只读存储器PROM
存 储
存储器 可擦除可编程只读存储器EPROM ROM 电可擦可编程只读存储器EEPROM 快闪存储器Flash Memory
器
磁表面 存储器
存储系统由存放程序和数据的各类存储设备及相关软件构成。
高速缓存的引入， 把慢速的内存当高 速内存来使用。
虚拟存储器技术是在内存与外存之 间引入相应的硬件和软件，把大容 量的外存当大容量的内存来使用。
容量增
CPU
内
内
外
部
存
存
寄
高速缓冲存
储
储
存
储器(Cache)
器
器
器
速度、位价格减
分级存储器. 结构示意图 9
第5章 微机的存储系统 5.1 存储器概述 5.2 半导体存储器的基本知识 5.3 微机系统中的主存储器组织 5.4 高速缓冲存储器 5.5 辅助存储器
. 10
第5章 微机的存储系统
5.2 半导体存储器的基本知识 5.2.1 半导体存储器的特点
速度快，存取时间可达到纳秒(ns)级 高度集成化，不仅存储单元所占的空间小，而且译码电路和数据缓冲寄
器
磁表面 存储器
磁盘存储器 磁带存储器
硬盘 软盘
光介质存储器 .
非易失性 存储器
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第5章 微机的存储系统
5.1 存储器概述 5.1.1 存储器的分类——按在计算机系统中的作用分类
➢ 主存储器——又称内部存储器，用来存放当前正在使用或者 经常使用的程序和数据，CPU可直接对它进行访问。主存由半 导体存储器组成，包括ROM和RAM两种类型，其中ROM用于存放 系统软件、系统参数或永久性数据，RAM用于存放临时性数据 和应用程序，主要采用单极型(MOS)半导体存储器件。
I/O
控 DB
制 电 路
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第5章 微机的存储系统