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【组成原理六存储器类型】

2022-08-04 21:54:00 【民谣唱给爱人听丶】

1.存储器分类

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2. 存储器的层次结构

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一般来说,速度越快,位价越高.容量越大,速度越低.在追求大容量高速度低位价的存储器是很难达到的.
因此用一个形象的存储器分层结构图来反映这个问题:

自上而下,位价越来越低,速度越来越慢,容量越来越大.CPU访问的频率也越来越少.

存储器的层次结构主要体现在缓存-主存和主存-辅存这两个存储层次上.
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3. 主存储器

3.1 主存储器的基本组成

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MDR (Memory Data Register) 存储器数据寄存器,存放存储体某单元取出的代码,或者准备往某存储单元存入的代码,其位数和字长相等.
MAR (Memory Adress Register) 存储器地址寄存器,存放存储单元的地址

图中的驱动器译码器和读写电路均在制作集成电路之时制作在存储芯片中. MAR和MDR 制作在CPU芯片中.故:

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3.2 主存中存储单元地址的分配

主存中各个存储单元的空间位置是由单元地址号来表示的.而地址总线是用来指出存储单元地址号的,根据该地址可读出一个存储字.

为了满足字符处理的需要,常常用8位二进制数表示一个字节.因此存储的字长都取8的倍数.

3.3 主存的技术指标

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3.4 半导体储存芯片的基本结构

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3.5 半导体储存芯片的译码驱动方式

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3.6 静态RAM的基本单元电路

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3.7 动态RAM的基本电路单元

三管式:
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单管式:
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3.8 动态RAM和静态RAM的比较

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3.8 只读存储器ROM

3.8.1 EPROM

一种可擦洗可编程的只读存储器.可以有用户对其所存储信息做任意次的改写.
目前使用的较多的EPROM为浮动栅雪崩注入型MOS管构成,又被称作FAMOS型EPROM

3.8.1 EEPROM

EPROM改写方法有两种,一种是用紫外线照射,但擦洗时间比较长,而且不能对个别需要改写的单元进行单独擦写或重洗.另外一种用电气方法将存储内容擦除再重写,甚至在联机条件下,可以按字擦除或按页擦除方式,进行局部擦除和全部擦写.这种EPROM 叫做EEPROM

3.9 存储器与CPU的连接方式

3.9.1 存储容量的扩展

位扩展:增加存储字长
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字扩展:增加存储器字的数量
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字位扩展: 既增加存储字的数量,又增加存储字长

3.9.2 存储器和CPU的连接

在存储器和CPU连接时,特别要注意它们片与片之间的地址线数据线控制线的连接

地址线的连接:
存储芯片的容量不同,其地址线也不相同,而CPU的地址线数往往要比存储芯片的地址线数要多.通常是将CPU地址线的地位与存储芯片的地址线相连.CPU地址线的高位或作存储芯片扩充时用.或作其他用法,如片选信号等.
数据线的连接:
同样,CPU的数据线数和存储芯片的数据线数也不一定相等,此时必须对存储芯片进行扩位,使得其数据位数与CPU的数据线数相等
读写命令线的连接:
一般可直接与存储芯片的读/写控制端相连,通常高电平为读,低电平为写
片选线的连接:
片选信号的连接是CPU与存储芯片工作的关键,由于储存器是由许多存储芯片叠加组成的.那一片被选中完全取决于该存储芯片的片选控制端CS是否能接收到来自CPU的片选有效信号.