文档介绍：第4章主存储器
当前计算机正在执行的程序和数据均存放在存储器中。
DMA(直接存储器存取)技术和输入/输出通道技术,在存储器与输入/输出系统之间直接传送数据。
共享存储器的多处理机,利用存储器存放共享数据,并实现处理机之间的通信。
目前的计算机主存储器都使用半导体存储器,类型有:
RAM:随机存储器,又称可读写存储器。
动态RAM
静态RAM
ROM:只读存储器。
PROM:可编程序的只读存储器。
EPROM :可擦除可编程序只读存储器。
EEPROM:可用电擦除的可编程序只读存储器。
Flash Memory: 快闪存储器(可以整块擦除,也可局部擦除)。
上述各种存储器中,RAM为“易失性存储器”,其余的称为“非易失性存储器”(断电以后信息不会丢失)。
主存储器的主要技术指标为:容量、存取时间、存储周期。
1、容量
计算机可寻址的最小单位是一个存储字,一个存储字所包括的二进制位数称为字长。
一个字节(Byte)为8个二进制位(bit),一个字可以由若干字节组成。
有些计算机可以按“字节”寻址,这种机器称为“字节可寻址”计算机。
以字或字节为单位来表示主存储器存储单元的总数,就得到了主存储器的容量。
(单位:B、KB、MB、GB)
主存储器的主要技术指标
2、存储器存取时间(Memory Access Time)
启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。
3、存储周期(Memory Cycle Time)
连续启动两次独立的存储器操作(例如连续两次读操作)所需间隔的最小时间。
通常存储周期略大于存取时间。
具有合适价格的主存储器能提供信息的速度总跟不上CPU的处理速度。
读操作:存储器→CPU
CPU把信息字的地址送到AR,经地址总线送往主存储器。
CPU发读(Read)命令。
CPU等待主存储器的Ready回答信号,Ready为 1,表示信息已读出经数据总线,送入DR。
写操作:CPU→存储器
CPU把信息字的地址送到AR,经地址总线送往主存储器,并将信息字送往DR。
CPU发写(Write)命令。
CPU等待主存储器的Ready回答信号,Ready为 1,表示信息已从DR经数据总线写入主存储器。
读/写
Ready
n
k
地址总线
数据总线
控制总线
CPU
AR
DR
主存储器
(RAM)
半导体读/写存储器有静态存储器SRAM和动态存储器DRAM两种。
静态存储器利用双稳态触发器来保存信息,只要不断电,信息就不会丢失。
动态存储器利用MOS电容存储电荷来保存信息,使用时需不断给电容充电才能使信息保持。
静态存储器的集成度低,功耗较大;动态存储器的集成度高,功耗小,主要用于大容量存储器(主存)。
静态存储器(SRAM)
所示,它由6个MOS管组成一个双稳态触发器。
16×1位静态存储器的结构图
1K静态存储器框图
静态存储器的主要技术参数
读周期
地址读数时间 t
片选读时间 t
片选禁止到输出的传输延迟时间 tP
地址对片选的建立时间 t
aAdr
aCS
LHCS→Dout
SUAdr→CS