Lecture10存儲(chǔ)器概述.ppt

Lecture 10 存儲(chǔ)器概述,引入,計(jì)算機(jī)的基本原理：存儲(chǔ)程序，程序控制； 各存儲(chǔ)器件的特點(diǎn)是什么？為何如此多的存儲(chǔ)類(lèi)型得以共存？ 如何解決CPU與存儲(chǔ)器的速度、容量、價(jià)格的矛盾？,以MEM為中心的雙總線結(jié)構(gòu),課程結(jié)構(gòu),存儲(chǔ)器概述,存儲(chǔ)器概述,存儲(chǔ)器的分類(lèi) 半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片的基本結(jié)構(gòu) 主存的基本組成 主存和CPU的聯(lián)系 存儲(chǔ)單元的地址分配 存儲(chǔ)器的性能指標(biāo) 存儲(chǔ)器的分級(jí),存儲(chǔ)器的分類(lèi),1. 按存儲(chǔ)介質(zhì)分類(lèi),(1) 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,(2) 磁表面存儲(chǔ)器,(3) 磁芯存儲(chǔ)器,(4) 光盤(pán)存儲(chǔ)器,易失,TTL 、MOS,磁頭、載磁體,硬磁材料、環(huán)狀元件,激光、磁光材料,(1) 存取時(shí)間與物理地址無(wú)關(guān)（隨機(jī)訪問(wèn)）,順序存取存儲(chǔ)器 磁帶,2. 按存取方式分類(lèi),(2) 存取時(shí)間與物理地址有關(guān)（順序訪問(wèn)）,隨機(jī)存儲(chǔ)器,只讀存儲(chǔ)器,直接存取存儲(chǔ)器 磁盤(pán),在程序的執(zhí)行過(guò)程中 可 讀 可 寫(xiě),在程序的執(zhí)行過(guò)程中 只 讀,存儲(chǔ)器的分類(lèi),磁盤(pán)、磁帶、光盤(pán),高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）,Flash Memory,存 儲(chǔ) 器,3. 按在計(jì)算機(jī)中的作用分類(lèi),存儲(chǔ)器的分類(lèi),存儲(chǔ)器概述,存儲(chǔ)器的分類(lèi) 半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片的基本結(jié)構(gòu) 主存的基本組成 主存和CPU的聯(lián)系 存儲(chǔ)單元的地址分配 存儲(chǔ)器的性能指標(biāo) 存儲(chǔ)器的分級(jí),芯片容量,1K4位,16K1位,8K8位,10,4,14,1,13,8,半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片的基本結(jié)構(gòu),半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片基本結(jié)構(gòu),片選線,讀/寫(xiě)控制線,（低電平寫(xiě) 高電平讀）,（Output Enable允許讀）,（Chip Selected /Enable允許讀）,存儲(chǔ)芯片片選線的作用,用 16K 1位 的存儲(chǔ)芯片組成 64K 8位 的存儲(chǔ)器,32片,(1) 線選法,半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片基本結(jié)構(gòu)-譯碼驅(qū)動(dòng)方式,(2) 重合法,0,0,半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片基本結(jié)構(gòu)-譯碼驅(qū)動(dòng)方式,存儲(chǔ)器概述,存儲(chǔ)器的分類(lèi) 半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片的基本結(jié)構(gòu) 主存的基本組成 主存和CPU的聯(lián)系 存儲(chǔ)單元的地址分配 存儲(chǔ)器的性能指標(biāo) 存儲(chǔ)器的分級(jí),主存的基本組成,存儲(chǔ)器概述,存儲(chǔ)器的分類(lèi) 半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片的基本結(jié)構(gòu) 主存的基本組成 主存和CPU的聯(lián)系 存儲(chǔ)單元的地址分配 存儲(chǔ)器的性能指標(biāo) 存儲(chǔ)器的分級(jí),主存和 CPU 的聯(lián)系,存儲(chǔ)器概述,存儲(chǔ)器的分類(lèi) 半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片的基本結(jié)構(gòu) 主存的基本組成 主存和CPU的聯(lián)系 存儲(chǔ)單元的地址分配 存儲(chǔ)器的性能指標(biāo) 存儲(chǔ)器的分級(jí),大端方式：高位字節(jié) 地址為字地址,小端方式 ：低位字節(jié) 地址為字地址,設(shè)地址線 24 根,按 字節(jié) 尋址,按 字 尋址,若字長(zhǎng)為 16 位,按 字 尋址,若字長(zhǎng)為 32 位,224 = 16 M 個(gè)地址,8 M 個(gè)地址,4 M 個(gè)地址,主存中存儲(chǔ)單元地址的分配,字存儲(chǔ)單元：存放一個(gè)機(jī)器字的存儲(chǔ)單元，相應(yīng)的單元地址叫字地址。 字節(jié)存儲(chǔ)單元：存放一個(gè)字節(jié)的單元，相應(yīng)的地址稱(chēng)為字節(jié)地址。,字長(zhǎng)32位時(shí)大端方式：12345678h；小端方式：78563412h, 機(jī)器字長(zhǎng)32位，其存儲(chǔ)容量為4MB，若按字編址，它的尋址范圍是_。 A0 1MW-1 B0 1MB-1 C0 - 4MW-1 D0 4MB-1 答案：A 某機(jī)字長(zhǎng)32位，存儲(chǔ)容量為 256KW，若按字節(jié)編址，它的尋址范圍是_。 A 0 1MW-1 B 0 512KB-1 C 0 1MB-1 D 0 256KB-1 答案：C,例：,存儲(chǔ)器概述,存儲(chǔ)器的分類(lèi) 半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片的基本結(jié)構(gòu) 主存的基本組成 主存和CPU的聯(lián)系 存儲(chǔ)單元的地址分配 存儲(chǔ)器的性能指標(biāo) 存儲(chǔ)器的分級(jí),主存儲(chǔ)器的技術(shù)指標(biāo),存儲(chǔ)容量：指一個(gè)存儲(chǔ)器中可以容納的存儲(chǔ)單元總數(shù)。存儲(chǔ)容量越大，能存儲(chǔ)的信息就越多。 存取時(shí)間：又稱(chēng)存儲(chǔ)器訪問(wèn)時(shí)間：指一次讀操作命令發(fā)出到該操作完成，將數(shù)據(jù)讀出到數(shù)據(jù)總線上所經(jīng)歷的時(shí)間。通常取寫(xiě)操作時(shí)間等于讀操作時(shí)間，故稱(chēng)為存儲(chǔ)器存取時(shí)間。 存儲(chǔ)周期：指連續(xù)啟動(dòng)兩次讀操作所需間隔的最小時(shí)間。通常，存儲(chǔ)周期略大于存取時(shí)間，其時(shí)間單位為ns。 存儲(chǔ)器帶寬：?jiǎn)挝粫r(shí)間里存儲(chǔ)器所存取的信息量，通常以位/秒或字節(jié)/秒做度量單位。,存儲(chǔ)器概述,存儲(chǔ)器的分類(lèi) 半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片的基本結(jié)構(gòu) 主存的基本組成 主存和CPU的聯(lián)系 存儲(chǔ)單元的地址分配 存儲(chǔ)器的性能指標(biāo) 存儲(chǔ)器的分級(jí),存儲(chǔ)器的分級(jí),存儲(chǔ)器的分級(jí),分級(jí)存儲(chǔ)器系統(tǒng)之間的連接關(guān)系,10 ns,20 ns,200 ns,ms,（速度）,（容量）,存儲(chǔ)器的分級(jí),解決價(jià)格、速度、容量三者之間的矛盾,高,小,快,主存（內(nèi)部存儲(chǔ)器）是半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。根據(jù)信息存儲(chǔ)的機(jī)理不同可以分為兩類(lèi)： 靜態(tài)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器(SRAM)：存取速度快，容量小，價(jià)格高 動(dòng)態(tài)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器(DRAM)：,對(duì)每種存儲(chǔ)器，需要理解： (1)基本存儲(chǔ)單元電路(信息讀寫(xiě)方式) (2)邏輯結(jié)構(gòu)(主要組成部分及各部分功能) (3)時(shí)序(各信號(hào)間的時(shí)間關(guān)系) (4)與CPU的連接 (5)特點(diǎn),小結(jié),存儲(chǔ)器各種分類(lèi)：按功能、易失性、介質(zhì) 存儲(chǔ)器的基本結(jié)構(gòu)，如部分的作用 存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)：怎么衡量速度？ 存儲(chǔ)器的分層原因,Questions?,作業(yè),10-1. 了解新型存儲(chǔ)器：特點(diǎn)，作用，