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ch4_1存储器

1. 存储器的类型

1.1 按照存储介质来分类

  1. 半导体存储器: TTL, MOS 易失性

  2. 磁表面存储器: 磁头, 载磁体;

  3. 磁芯存储器: 硬磁材料, 环状元件

  4. 光盘存储器: 激光, 磁光材料;

1.2 按照存取方式分类

存取时间 与 物理地址无关: (随机访问)

  • 随机存储器, 在程序的执行过程中, 可读 , 可写;

  • 只读存储器, 在程序的执行过程中, 只读;

存取时间 与 物理地址有关 (串行访问)

  • 顺序存取存储器, 磁带

  • 直接存取存储器, 磁盘;

1.3 按照作用分类

存储器:

主存储器,
Flash Memory;
高速缓冲存储器 cache;
辅助存储器

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2. 存储器的层次结构

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2.1 为什么要划分 存储层次

由于各种不同类型的存储器之间,
存取速度 和存储容量 相差较大,

即寄存器类型的 存储器, 速度最快, 但是容量却最小;

而主存级别的 存储器, 虽然容量增大,但是相对于CPU 中寄存器,速度却慢了很多;

2.2 缓存和主存层次

缓存和 主存之间, 是为了 解决 速度差异较大的问题,

主存和辅存之间: 是为了解决 容量 的问题, 而主存 和辅存 之间采用了 虚拟地址映射的关系。

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3. 主存储器

MDR: memory data register, 主存数据寄存器, MDR 用来保存要被写入地址单元 或者 从地址单元读入的 数据, 是一个数据寄存器,即该寄存器中存放的是数据

MAR: memory address register  主存地址寄存器, 地址寄存器, 该寄存器中 存放的是地址, MAR: 用来保存数据将要被传输到的 地址位置 或者 数据来源的地址位置;

之所以前面开头加上M:  代表的是Memory 主存,表示目的地是主存或者来源于主存。

即虽然当前的数据 保存在cpu中寄存器中, 但是该数据来源于 主存, 或者将要存放到主存中;
 
 数据将要存放到主存中的地址,  或者数据来源于主存中的地址;

3.1 主存储器的基本组成

由地址总线负责: CPU  中的MAR(主存地址寄存器)  和主存之间进行通信;

数据总线负责: CPU 中的 MDR(主存数据寄存器)  和主存之间通信;

CPU中的控制电路, 控制读写 功能;

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3.2  主存中存储单元地址的分配

一个十六进制数需要占用4位二进制,
8 个 十六进制数,  需要占用 32位 二进制;
保存在存储单元当中,

  • 将高位字节的地址作为存储器的地址;
     高位字节, 12 存放在低地址;
     低位字节, 78  存放在高地址;
     
    并且以高位字节,即12 所在的地址,作为存储地址,即图中的字地址0,
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  • 将低位字节地址作为存储器的字地址;
      低位字节,78 存放在低地址,并且以

观察,两者都是以低地址作为字地址的;

3.3  主存的存储容量与存储速度

存储容量  主存 存放二进制代码的总位数

存储速度

  • 存取时间  存储器的访问时间, 读出时间 写入时间
  • 存取周期  连续两次独立的存储器操作, (读或写)所需的最小间隔时间   读周期  写周期
  • 存储器的带宽: 位、秒

4 主存储器的 - 半导体芯片简介

4.1 半导体存储芯片的基本结构

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上方带有横线,表示低电平有效

片选线:CS, CE
读写控制线: WE
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用 8 个一位的16k 存储芯片, 组成一组8位的存储器,

每组为8位,总共需要4组;

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4.2 半导体存储芯片的译码驱动方式:

  • 线选法:

通过地址译码器, 选出其中的一个地址线。
读写控制电路, 选择 读操作 还是 写 操作;
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  • 重合法

使用,双向地址译码器,
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5. 随机存起存储器RAM

5.1 静态 RAM

T1~ T4 触发器,用于保存数据;

多组 T1~ T4,
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读操作:

T5, T6  行选,列选;
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http://www.lryc.cn/news/8287.html

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