计算机组成原理_第六章 存储器 讲稿1

第六章存储器 第一节存储器 存储器是计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。 1、存储器的分类 构成存储器的存储介质,目前主要采用半导体器件 和磁性材料。存储器中最小的存储单位就是一个双稳态 半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性材料的 它可存储一个二进制代码。由若干个存储元组成一个 然后再由许多存储单元组成一个

第六章 存储器 第一节 存储器 存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。 构成存储器的存储介质，目前主要采用半导体器件 和磁性材料。存储器中最小的存储单位就是一个双稳态 半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性材料的存储元， 它可存储一个二进制代码。由若干个存储元组成一个存 储单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器。 1、存储器的分类

存储器有各种不同的分类方法: ★按存储介质分 :用半导体器件组成的存储器。 用磁性材料做成的存储器 ★按存储方式分 :任何存储单元的内容都能被随 机存取,且存取时间和存储单元的物理位置无关。 :只能按某种顺序来存取,存取 时间和存储单元的物理位置有关

存储器有各种不同的分类方法: ★ 按存储介质分 半导体存储器：用半导体器件组成的存储器。 磁表面存储器：用磁性材料做成的存储器。 ★ 按存储方式分 随机存储器：任何存储单元的内容都能被随 机存取，且存取时间和存储单元的物理位置无关。 顺序存储器：只能按某种顺序来存取，存取 时间和存储单元的物理位置有关

★按存储器的读写功能分 :存储的内容是固定不变 的,只能读出而不能写入的半导体存储器 :既能读出又能写入 的半导体存储器 ★按信息的可保存性分 :断电后信息即消失的 存储器。 断电后仍能保存信息的 存储器

★ 按存储器的读写功能分 只读存储器(ROM)：存储的内容是固定不变 的，只能读出而不能写入的半导体存储器。 随机读写存储器(RAM)：既能读出又能写入 的半导体存储器。 ★ 按信息的可保存性分 非永久记忆的存储器：断电后信息即消失的 存储器。 永久记忆性存储器：断电后仍能保存信息的 存储器

★按在计算机系统中的作用分 根据存储器在计算机系统中所起的作用,可分为

★ 按在计算机系统中的作用分 根据存储器在计算机系统中所起的作用，可分为 主存储器 辅助存储器 高速缓冲存储器 控制存储器

2存猪器的分级结构 为了解决对存储器要求容量大,速度快,成本低 者之间的矛盾,目前通常采用多级存储器体系结构, 即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器

2 存储器的分级结构 为了解决对存储器要求容量大，速度快，成本低 三者之间的矛盾，目前通常采用多级存储器体系结构， 即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器

存储器的用途和特点 名称简 用途 特点 称 高速缓冲Cac高速存取指令和数据储容量小,但存 存取速度快 存储器he 主存储果主存放计算机运行期间的存取速度较快,存 存大量程序和数据 储容量不大 外存储器/存放系统程序和大型数 存据文件及数据库 存储容量大,位成 本低

名 称 简 称 用 途 特 点 高速缓冲 存储器 Cac he 高速存取指令和数据 存取速度快，但存 储容量小 主存储器 主 存 存放计算机运行期间的 大量程序和数据 存取速度较快，存 储容量不大 外存储器 外 存 存放系统程序和大型数 据文件及数据库 存储容量大，位成 本低 存储器的用途和特点

3主存储器的技术指标 主存储器的性能指标主要是存储容量、存取时间、存储周 期和存储器带宽。 指标 含义 表现单位 存储在一个存储器中可以容纳存储空间的大字数, 容量的存储单元总数 小 字节数 存取启动到完成一次存储器操主存的速度 时间作所经历的时间 存储连续启动两次操作所需间 周期隔的最小时间 主存的速度 存储 器带单位时间里存储器所存取数据传输速率位秒,字 宽 的信息量, 技术指标节秒

3主存储器的技术指标 主存储器的性能指标主要是存储容量、存取时间、存储周 期和存储器带宽。 指 标 含 义 表 现 单 位 存储 容量 在一个存储器中可以容纳 的存储单元总数 存储空间的大 小 字数， 字节数 存取 时间 启动到完成一次存储器操 作所经历的时间 主存的速度 ｎｓ 存储 周期 连续启动两次操作所需间 隔的最小时间 主存的速度 ｎｓ 存储 器带 宽 单位时间里存储器所存取 的信息量, 数据传输速率 技术指标 位/秒，字 节/秒

第二节随机读写存储器 1.SRAM存储器 1).基本存元 基本存储元是组成存储器的基础和核心,它用 来存储一位二进制信息0或1。 它是由两个MOS反相器而成的触发器, 个存储元存储二进制代码这种电路有两个稳 定的状态,并且A,B两点的电位总是互为相反的, 因此它能表示一位二进制的

第二节 随机读写存储器 1. SRAM存储器 1).基本存储元 基本存储元是组成存储器的基础和核心,它用 来存储一位二进制信息0或1。 它是由两个MOS反相器交叉耦合而成的触发器, 一个存储元存储一位二进制代码.这种电路有两个稳 定的状态，并且 A，B两点的电位总是互为相反的， 因此它能表示一位二进制的1和0

写“1”:在O线上输入高电位,在ⅣO线上输入低电位, 开启T5,T6,T7,T8四个晶体管把高、低电位分别加在A,B点, 使T1管截止,使T2管导通,将“1”写入存储元 写“0”:在O线上输入低电位,在ⅣO线上输入高电 位,打开T5,T6,T7,T8四个开门管把低、高电位分别加在A, B点,使T1管导通T2管截止将“0”信息写入了存储元 X地址译码线 Vcc : 负载管 T5 3 T6 工作管 导通状态 截止状态 T8 接Y地址译码线 (I/0) I/0)

写操作？ 写“0”：在I/O线上输入低电位，在I/O线上输入高电 位，打开T5,T6,T7,T8四个开门管把低、高电位分别加在A， B点，使T1管导通,T2管截止,将“0”信息写入了存储元, 写“1”：在I/O线上输入高电位，在I/O线上输入低电位， 开启T5,T6,T7,T8四个晶体管把高、低电位分别加在A，B点， 使T1管截止，使T2管导通，将“1”写入存储元

若某个存储元被选中,则该存储元的T5,T6,T7, T8管均导通,A,B两点与位线D与D相连存储元的信息被送 到ⅣO与ⅣO线上。ⅣO与ⅣO线接着一个差动读出放大器,从 其电流方向可以判知所存信息是“1还是“0 X地址译码线 负载管 T5 T6 1 工作管 导通状态 截止状态 T8 (I/O) 接Y地址译码线 (I/O)

读操作？ 若某个存储元被选中，则该存储元的T5，T6，T7， T8管均导通，A，B两点与位线D与D相连存储元的信息被送 到I/O与I/O线上。I/O与I/O线接着一个差动读出放大器 ，从 其电流方向可以判知所存信息是“1”还是“0