計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器

第４章存儲(chǔ)器4.1概述4.2主存儲(chǔ)器4.3高速緩沖存儲(chǔ)器4.4輔助存儲(chǔ)器計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!4.1概述一、存儲(chǔ)器分類1.按存儲(chǔ)介質(zhì)分類(1)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器(2)磁表面存儲(chǔ)器(3)磁芯存儲(chǔ)器(4)光盤存儲(chǔ)器易失TTL、MOS磁頭、載磁體硬磁材料、環(huán)狀元件激光、磁光材料非易失計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!(1)存取時(shí)間與物理地址無關(guān)（隨機(jī)訪問）

順序存取存儲(chǔ)器磁帶4.12.按存取方式分類(2)存取時(shí)間與物理地址有關(guān)（串行訪問）

隨機(jī)存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器

直接存取存儲(chǔ)器磁盤可讀

可寫只讀計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!磁盤、磁帶、光盤高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）FlashMemory存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器輔助存儲(chǔ)器MROMPROMEPROMEEPROMRAMROM靜態(tài)RAM動(dòng)態(tài)RAM3.按在計(jì)算機(jī)中的作用分類4.1SDRAMDDRDoubleDataRate

SRAMDRAMMRAM（磁性隨機(jī)儲(chǔ)存）PRAM（Phase-ChangeRAM）FRAM

Ferroelectricmemory計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!緩存CPU主存輔存2.緩存主存層次和主存輔存層次緩存主存輔存主存虛擬存儲(chǔ)器10ns20ns200nsms(虛地址)邏輯地址(實(shí)地址)物理地址主存儲(chǔ)器4.1（速度）（容量）計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!2.主存和CPU的聯(lián)系MDRMARCPU主存讀數(shù)據(jù)總線地址總線寫4.2計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!(2)存儲(chǔ)速度4.主存的技術(shù)指標(biāo)(1)存儲(chǔ)容量(3)存儲(chǔ)器的帶寬主存存放二進(jìn)制代碼的總位數(shù)讀出時(shí)間寫入時(shí)間存儲(chǔ)器的訪問時(shí)間

存取時(shí)間存取周期讀周期寫周期連續(xù)兩次獨(dú)立的存儲(chǔ)器操作（讀或?qū)懀┧璧淖钚￠g隔時(shí)間

位/秒4.2多體并行結(jié)構(gòu)存取周期位存取周期=100ns,16b,帶寬=？計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!二、半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片簡(jiǎn)介1.半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片的基本結(jié)構(gòu)譯碼驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)矩陣讀寫電路片選線讀/寫控制線地址線…數(shù)據(jù)線…片選線讀/寫控制線（低電平寫高電平讀）（允許讀）4.2CSCEWE（允許寫）WEOE計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!0,015,015,70,7

讀/寫控制電路

地址譯碼器

字線015……16×8矩陣………07D07D位線讀/寫選通A3A2A1A0……2.半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片的譯碼驅(qū)動(dòng)方式(1)線選法4.200000,00,7…0…07…D07D讀/寫選通讀/寫控制電路計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!A′T1

~T4T5T6T7T8A寫放大器寫放大器DIN寫選擇讀選擇讀放位線A位線A′列地址選擇行地址選擇DOUT

①靜態(tài)RAM基本電路的讀

操作行選

T5、T6開4.2T7、T8開列選讀放DOUTVAT6T8DOUT讀選擇有效計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!

(2)靜態(tài)RAM芯片舉例①Intel2114外特性存儲(chǔ)容量1K×4

位4.2I/O1I/O2I/O3I/O4A0A8A9WECSVCCGNDIntel2114…計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!15…031…1647…3263…48150311647326348讀寫電路讀寫電路讀寫電路讀寫電路……………………0163015……行地址譯碼列地址譯碼I/O1I/O2I/O3I/O4WECS第一組第二組第三組第四組0000000000

②Intel2114RAM矩陣(64×64)讀計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!第一組第二組第三組第四組

②Intel2114RAM矩陣(64×64)讀15…031…1647…3263…48150311647326348讀寫電路讀寫電路讀寫電路讀寫電路……………………0163015……行地址譯碼列地址譯碼I/O1I/O2I/O3I/O4WECS0000000000150311647326348…………0…164832………計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!15…031…1647…3263…48150311647326348讀寫電路讀寫電路讀寫電路讀寫電路……………………0163015……行地址譯碼列地址譯碼I/O1I/O2I/O3I/O4WECS第一組第二組第三組第四組

③Intel2114RAM矩陣(64×64)寫0000000000計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!第一組第二組第三組第四組

③Intel2114RAM矩陣(64×64)寫15…031…1647…3263…48150311647326348讀寫電路讀寫電路讀寫電路讀寫電路……………………0163015……行地址譯碼列地址譯碼I/O1I/O2I/O3I/O4WECS150311647326348………0…164832………0000000000計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!ACSDOUT地址有效地址失效片選失效數(shù)據(jù)有效數(shù)據(jù)穩(wěn)定高阻

(3)靜態(tài)RAM讀

時(shí)序tAtCOtOHAtOTDtRC片選有效讀周期

tRC

地址有效下一次地址有效讀時(shí)間

tA

地址有效數(shù)據(jù)穩(wěn)定tCO

片選有效數(shù)據(jù)穩(wěn)定tOTD

片選失效輸出高阻tOHA

地址失效后的數(shù)據(jù)維持時(shí)間WE計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!高低小大快慢輔存寄存器緩存主存磁盤光盤磁帶光盤磁帶速度容量?jī)r(jià)格位／1.存儲(chǔ)器三個(gè)主要特性的關(guān)系二、存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)CPUCPU主機(jī)4.1計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!4.2主存儲(chǔ)器一、概述1.主存的基本組成存儲(chǔ)體驅(qū)動(dòng)器譯碼器MAR控制電路讀寫電路MDR讀寫……………計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!

高位字節(jié)

地址為字地址低位字節(jié)

地址為字地址設(shè)地址線24

根按字節(jié)

尋址按字尋址若字長(zhǎng)為16

位按字尋址若字長(zhǎng)為32

位字地址字節(jié)地址11109876543210840字節(jié)地址字地址4523014203.主存中存儲(chǔ)單元地址的分配4.2224=16M8M4M計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!芯片容量二、半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片簡(jiǎn)介1.半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片的基本結(jié)構(gòu)譯碼驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)矩陣讀寫電路1K×4位16K×1位8K×8位片選線讀/寫控制線地址線…數(shù)據(jù)線…地址線（單向）數(shù)據(jù)線（雙向）1041411384.2計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!存儲(chǔ)芯片片選線的作用用16K×1位的存儲(chǔ)芯片組成64K×8位的存儲(chǔ)器

32片當(dāng)?shù)刂窞?5535時(shí)，此8片的片選有效

8片16K×1位

8片16K×1位

8片16K×1位

8片16K×1位4.2計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!A3A2A1A0A40,310,031,031,31

Y地址譯碼器

X地址譯碼器

32×32

矩陣……A9I/OA8A7A56AY0Y31X0X31D讀/寫……(2)重合法4.200000000000,031,00,31……0,0讀計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!三、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)

1.靜態(tài)RAM(SRAM)

(1)靜態(tài)RAM基本電路A′觸發(fā)器非端1T4T~觸發(fā)器5TT6、行開關(guān)7TT8、列開關(guān)A

觸發(fā)器原端T1~T4T5T6T7T8A′A寫放大器寫放大器DIN寫選擇讀選擇DOUT讀放位線A位線A′列地址選擇行地址選擇T1~T4A‘A計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!T1~T4T5T6T7T8A′ADIN位線A位線A′列地址選擇行地址選擇寫放寫放讀放DOUT寫選擇讀選擇

②靜態(tài)RAM基本電路的寫

操作行選T5、T6開兩個(gè)寫放DIN4.2列選T7、T8開（左）

反相T5A′（右）

T8T6ADINDINT7寫選擇有效T1~T4計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!

②Intel2114RAM矩陣(64×(16

×4))A3A4A5A6A7A8A0A1A2A915…031…1647…3263…48150311647326348讀寫電路讀寫電路讀寫電路讀寫電路……………………0163015……行地址譯碼列地址譯碼I/O1I/O2I/O3I/O4WECS第一組第二組第三組第四組計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!第一組第二組第三組第四組15…031…1647…3263…48150311647326348讀寫電路讀寫電路讀寫電路讀寫電路……………………0163015……行地址譯碼列地址譯碼I/O1I/O2I/O3I/O4WECS0000000000

②Intel2114RAM矩陣(64×64)讀150311647326348…………計(jì)算機(jī)組成原理第4章1存儲(chǔ)器共31頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!A3A4A5A6A7A8A0A1A2A915…031…1647…3263…48150311647326348讀寫電路讀寫電路讀寫電路讀寫電路……………………0163015……行地址譯碼列地址譯碼I/O1I/O2I/O3I/O4WECS第一組第二組第三組第四組

③Intel2114RAM矩陣(64×64)寫計(jì)