计原及汇编6.ppt
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1、第六章 存储系统,第一节 存储器概述,一、存储系统:由多种不同工艺的存储器组成,二、存储器分类: 1、按存储介质:半导体、磁介质、光介质等。 2、按信息的可保存性:易失性、非易失性 3、按存取方式:RAM、ROM、SAM、DAM 4、按在计算机系统中的功能: 主存储器、辅助存储器、Cache存储器和控制存储器,第一节 存储器概述,三、存储器的主要技术指标:容量、速度、位价格,四、存储系统的分层结构:,第二节 随机存取存储器和只读存储器,1、静态 RAM 芯片(SRAM) (1)静态 MOS 存储单元电路举例,一、 RAM 芯片 所用器件主要有双极型和MOS型两类,可分为 SRAM芯片和DRAM
2、芯片两种。 SRAM特点:存取速度快、集成度低、功耗大 DRAM特点:存取速度较SRAM慢、集成度高、 功耗小, 定义: T1导通、T2截止,存“0” T2导通、T1截止,存“1”, 保持状态: 行选择线Xi 低,T5、T6管截止, 工作状态: 写“1”操作:行选择线Xi加高电平,位线 加高电平,使 T1截止、 T2导通(“1”状态) 写“0”操作:行选择线Xi加高电平,位线 加低电平,使 T2截止、 T1导通(“0”状态),读操作:行选择线Xi加高电平,(2)SRAM 存储芯片举例 (Intel 2114),内部结构(1K*4位) 每个位平面1024单元(64行*16列),内部结构,(2)S
3、RAM 存储芯片举例 (Intel 2114),引脚,(2)SRAM 存储芯片举例 (Intel 2114),(1)单管 MOS 动态存储单元电路,定义: C有电荷,存“1” C无电荷,存“0” 保持状态: 字线及位线均为低电平。,2、 动态 RAM 芯片(DRAM),工作状态: 写操作:字线Z加高电平 写“1”:位线W加高电平,经T对C充电(V1) 写“0”:位线W加低电平,电容C经T放电(V0) 写结束:字线Z、位线W加低电平。,读操作:先对位线W预充电,使其分布电容C1充电至 Vm=(V1+ V0)/2 ,然后字线Z加高电平。 若原存“1”:C经T向位线W放电,使W电平上升; 若原存“0
4、”:则W经T向C充电,使W电平下降。 为破坏性读出,需立即重写。,2、 动态 RAM 芯片(DRAM),内部结构,(2)DRAM芯片举例 Intel 2116 (16k*1位),引脚及功能 16脚封装,(2)DRAM芯片举例 Intel 2116 (16k*1位),(3)动态存储器的刷新,每隔2ms周期对存储体中全部的存储电容充电,以补充所消失的电荷,维持原存信息不变,这个过程被称为“刷新”(按行刷新)。 最大刷新周期:全部刷新一遍所允许的最大时间间隔。,优点:读写操作不受刷新工作影响,系统存取速度比较快。 缺点:集中刷新期间必须停止读写,形成一段死区。,集中刷新方式 在2ms最大刷新周期内,
5、集中对每一行进行刷新。,(3)动态存储器的刷新,分散刷新方式 将存储周期分为两段,前段读/写/保持,后段刷新。,优点: 没有长的死区 缺点:存取速度降低,降低整机的速度。 刷新过于频繁,(3)动态存储器的刷新,优点:兼有前面两种的优点,对主存利用率和工作速度影响小。 控制上稍复杂。,异步刷新方式 按芯片行数决定所需的刷新周期数,并分散安排在最大刷新周期2ms中。,(3)动态存储器的刷新,3、主存容量的扩展,(1)位扩展 用1M*1位的存储芯片,组成1M*8位(1MB)的主存 采用数据线相拼接,共用一个片选信号 (2)字扩展 高位地址译码产生若干不同片选信号,按各芯片在存储空间分配中所占的编址范
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