《存储逻辑》PPT课件

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1、数字逻辑DigitalLogic主讲陈付龙long005@mail.ahnu.edu.cnf=ab…安徽师范大学计算机科学与技术系第8章存储逻辑8.1概述8.2ROM8.3RAM8.1概述由于CPU的速度不断提高，处理的信息量不断增大，要求存储器提高存取速度，改进存取方式（如突发存取，并行存取等方式）。一、存储器的两大功能：1、存储（写入Write）2、取出（读出Read）二、三项基本要求：1、大容量2、高速度3、低成本存储器的历史和分类存储器技术指标存储系统的层次结构8.1.0基本概念一、概念1、基本存储单元：存储一位（bit）二进制代码的存储

2、元件称为基本存储单元（或存储元）2、存储单元：主存中最小可编址的单位，是ＣＰＵ对主存可访问操作的最小单位。3、地址：每个存储单元的编号。4、编址单位：可寻址的最小单位。5、存储体：多个存储单元按一定规则组成一个整体。6、存储器分辩率：指存储器能被区分、识别与操作的精细程度。7、存储器字：由若干个存储单元组成，可一次性存取。二、存储器的特性：1、存储器是计算机中信息存储的核心。程序存储功能由存储器来承担。2、内存是CPU与外界进行数据交换的窗口，CPU所执行的程序和所涉及的数据都由内存直接提供。CPU可以对内存进行直接都操作和写操作3、外存可以保存

3、大量的程序和数据。8.1.0基本概念8.1.1存储器的历史和分类1.按构成存储器的器件和存储介质分类（1）磁存储器：磁表面存储器：磁带软磁盘硬磁盘磁芯存储器(1948年）：直径不到1毫米磁芯里可穿进一根极细的导线，只要有代表“1”或“0”的讯号电流流经导线，就能使磁芯按两种不同方向磁化，信息便以磁场形式被储存（2）电子介质：半导体存储器MOS管FOX(field-oxide)用于分离CMOS器件（3）纸介质存储器：纸带（4）光介质：激光存储器按存取方式分类随机存储器RAM(RandomAccessMemory)只读存储器ROM（Read-Only

4、Memory）串行访问存储器(SerialAccessStorage)按在计算机中的作用分类主存储器(内存)也称主存储器，但有了Cache后，内存包括主存与Cache。其速度快，价格贵，容量有限。辅助存储器(外存)又称海存，容量大，价格低，不易挥发，但存取速度慢。外存有：磁表面存储器：磁鼓，磁盘（硬盘、软盘）光存储器：CD-ROM,DVD-ROM,CD-R,WR-CD半导体存储器：Flash存储器（闪存盘，闪存条，U盘。高速缓冲存储器存储器比较分类存储信息区别分类读写方式区别工作特点内存计算机工作中正在运行的程序、数据工作速度快、单位容量价

5、格高可读写存储器RAM随时读写存放用户输入信息断电后信息全部丢失只读存储器ROM只能读不能写存放开机系统程序断电后信息不会丢失外存计算机工作暂时不处理的程序、数据工作速度慢、单位容量价格低软盘FLOPPYDISK随时读可控制写速度慢、容量小，携带方便断电后信息不会丢失硬盘HARDDISK随时读写速度快、容量大，不易携带断电后信息不会丢失只读光盘CD－ROM只能读不能写速度快、容量大，携带方便断电后信息不会丢失U盘随时读可控制写速度快、容量较大，携带方便断电后信息不会丢失半导体存储器的分类随机存取存储器双极性半导体RAM动态金属氧化物（MOS)RA

6、M读写存储器掩膜式ROM可编程ROM(PROM,ProgrammableROM)可擦除的PROM（EPROM，ErasableProgrammableROM）电可擦除的PROM（E2PROM，ElectricallyErasableProgrammableROM）这是在第一代电子计算机中使用的磁鼓。磁鼓被用来作为电子计算机中数据与指令的存储器存储器历史（1）1958年，美国的IBM公司制成了第一台全部使用晶体管的计算机RCA501型。由于第二代计算机采用晶体管逻辑元件，及快速磁芯存储器，计算速度从每秒几千次提高到几十万次，主存储器的存储量，从几千

7、提高到10万以上。1，旋风机与磁芯存储器50年代初，美苏两国冷战日趋加剧，美国政府希望把计算机优势用于军事目的，计划建立一个能使国家边境免遭空袭的半自动地面防御系统（SAGE）。SAGE是以最早的由人工操作的实时控制计算机系统，它能接收各侦察站雷达传来的信息，识别来袭飞行物，由操作者指挥地面防御武器瞄准敌对飞行器。当时，麻省理工学院（MIT）林肯实验室在杰·弗雷斯特（J.Forrester）博士和艾佛雷特（B.Everett）领导下，正在研制一台高速计算机，为海军提供飞机座舱飞行模拟。1950年，这台被命名为“旋风”（Whirlwind）的电脑

8、投入运行，由5000个电子管组成全新的结构，使它成为速度最高的计算机，其技术先进程度大大超过了模拟的需要。美国空军向麻省理工学院求援，许