《微机CH存储器》PPT课件

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1、第五章存储器5.1存储器分类5.2随机存取存储器RAM5.3只读存储器ROM5.4CPU与存储器的连接5.1存储器分类一、按用途分类分成内部存储器和外部存储器。1、内部存储器内部存储器也称为内存，是主存储器，位于计算机的内部。2、外部存储器外部存储器也称为外存，是辅助存储器。内存——存放当前运行的程序和数据。特点：快，容量小，随机存取，CPU可直接访问；通常由半导体存储器构成；RAM、ROM；外存——存放非当前使用的程序和数据。特点：慢，容量大，顺序存取/块存取。专门设备管理,需调入内存后CPU才能访问；常见外存：硬盘、软盘、光盘等；一般是用磁表面存储器件构成。二、按存储器的

2、性质分类内存按存储器性质分类通常分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。随机存取存储器（RAM）RandomAccessMemory只读存储器（ROM）ReadOnlyMemory内存储器分类1、RAM（随机存取存储器）（1）存放的是暂时性数据和应用程序；（2）断电后，数据全部消失；（3）通常所说内存容量即指RAM容量；2、ROM（只读存储器）（1）通常存放系统软件和永久性系统数据，如：操作系统的程序（BIOS）或用户固化的程序；（2）断电后，数据也不会丢失。分类小结半导体存储器（内存）只读存储器（ROM）随机存储器（RAM）静态（SRAM):通常用于计算机的Ca

3、che动态（DRAM):主要用于计算机的主存掩膜ROM可编程ROM（PROM）可擦除的ROM（EPROM）电可擦除的ROM（EEPROM）闪速存储器(FlashMemory):新一代ROM-BIOS三、存储器的主要技术指标存储容量：存储单元个数M×每单元位数N存取时间：从启动读(写)操作到操作完成的时间存取周期：两次独立的存储器操作所需间隔的最小时间平均故障间隔时间MTBF（可靠性）功耗：动态功耗、静态功耗5.2随机存取存储器RAM要求：*SRAM与DRAM的主要特点（了解）*常用存储器芯片及其与系统的连接（掌握）*存储器扩展技术（掌握）一、静态随机存取存储器(SRAM)1、

4、特点速度快(20ns-40ns,现在有小于1ns的)，不需刷新，外围电路比较简单，但集成度低(存储容量小，约1Mbit/片)，功耗大。PC机中，SRAM被广泛用作高速缓冲存储器cache。容量为M*N的SRAM芯片，其地址线数=㏒2M；数据线数=N。反之，若SRAM芯片的地址线数为K，则可以推断其单元数为2K个。2、静态RAM的例子典型的SRAM芯片如：2114(1K×4位)；6116(2K×8位)；6264(8K×8位)；62128(16K×8位)；62256(32K×8位)，其中：A12~A0：地址线IO7~IO0：数据线/WE：写允许信号,低电平有效/OE：读允许信号,

5、低电平有效/CE1,CE2：片选Vcc：+5V,GND：地123456789101112131428272625242322212019181716156264NCA4A5A6A7A8A9A10A11A12IO0IO1IO2GNDVcc/WECE2A3A2A1/OEA0/CE1IO7IO6IO5IO4IO3图5.46264芯片管脚图下图给出6264芯片例子:下图为6264芯片与CPU的连接：OEWECE1CE2D7-D0IO7~IO0A12-A0A12~A0SRAM6264地址译码器RDWR图5-4SRAM与CPU的连接图二、动态随机存取存储器(DRAM)1、特点DRAM是靠

6、MOS电路中的栅极电容来存储信息的，由于电容上的电荷会逐渐泄漏，需要定时充电以维持存储内容不丢失（称为动态刷新），所以动态RAM需要设置刷新电路，相应外围电路就较为复杂。刷新定时间隔一般为几微秒～几毫秒DRAM的特点是集成度高(存储容量大，可达1Gbit/片以上)，功耗低，但速度慢(100-200ns左右)，需要刷新。DRAM在微机中应用非常广泛，如微机中的内存条(主存)、显卡上的显示存储器几乎都是用DRAM制造的。2、动态RAM例子2164是64K×1的DRAM芯片，其中：A7~A0：地址线/WE：读/写控制线1：读出，0：写入/RAS：行选通信号/CAS：列选通信号DIN

7、：数据输入DOUT：数据输出Vcc：+5V，GND：地3、动态RAM与CPU的连接CPU与DRAM之间的接口电路由DRAM控制器完成，解决信号转换及刷新控制等问题。地址总线读/写WR地址多路器定时发生器DRAM数据缓冲器地址RASCAS仲裁电路刷新定时器刷新地址计数器CPU图5-6DRAM控制器逻辑框图三、高速缓冲存储器（Cache）主要由硬件来实现，对程序员是透明的。理解：Cache的基本概念；基本工作原理；命中率；Cache的分级体系结构1、为什么需要高速缓存？CPU工作速度与内存工作速度不匹配例如