微機原理第5章期末復習

1、微機原理第5章期末復習1 第第5 5章章 存儲器系統(tǒng) 微機原理第5章期末復習2 主要內(nèi)容： n存儲器系統(tǒng)的概念存儲器系統(tǒng)的概念 n半導體存儲器的分類及其特點半導體存儲器的分類及其特點 n半導體存儲芯片的外部特性及其與系統(tǒng)的連接半導體存儲芯片的外部特性及其與系統(tǒng)的連接 n存儲器接口設計（存儲器擴展技術(shù)）存儲器接口設計（存儲器擴展技術(shù)） n高速緩存高速緩存 微機原理第5章期末復習3 概 述 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： n存儲器系統(tǒng)及其主要技術(shù)指標存儲器系統(tǒng)及其主要技術(shù)指標 n半導體存儲器的分類及特點半導體存儲器的分類及特點 n兩類半導體存儲器的主要區(qū)別兩類半導體存儲器的主要區(qū)別 微機原理第5章期末復習4

2、 一、存儲器系統(tǒng) 微機原理第5章期末復習5 1. 存儲器系統(tǒng)的一般概念 n將兩個或兩個以上速度、容量和價格各不相同將兩個或兩個以上速度、容量和價格各不相同 的存儲器用硬件、軟件或軟硬件相結(jié)合的方法的存儲器用硬件、軟件或軟硬件相結(jié)合的方法 連接起來連接起來 n系統(tǒng)的存儲速度接近最快的存儲器，容量接近系統(tǒng)的存儲速度接近最快的存儲器，容量接近 最大的存儲器。最大的存儲器。 構(gòu)成存儲系統(tǒng)。構(gòu)成存儲系統(tǒng)。 微機原理第5章期末復習6 2. 兩種存儲系統(tǒng) n在一般計算機中主要有兩種存儲系統(tǒng)：在一般計算機中主要有兩種存儲系統(tǒng)： Cache存儲系統(tǒng)存儲系統(tǒng) 主存儲器主存儲器 高速緩沖存儲器高速緩沖存儲器 虛擬存

3、儲系統(tǒng)虛擬存儲系統(tǒng) 主存儲器主存儲器 磁盤存儲器磁盤存儲器 微機原理第5章期末復習7 Cache存儲系統(tǒng) n對程序員是透明的對程序員是透明的 n目標：目標： n提高存儲速度提高存儲速度 Cache 主存儲器主存儲器 微機原理第5章期末復習8 虛擬存儲系統(tǒng) n對應用程序員是透明的。對應用程序員是透明的。 n目標：目標： n擴大存儲容量擴大存儲容量 主存儲器主存儲器 磁盤存儲器磁盤存儲器 微機原理第5章期末復習9 3. 主要性能指標 n存儲容量存儲容量（S S）（字節(jié)、千字節(jié)、兆字節(jié)等）（字節(jié)、千字節(jié)、兆字節(jié)等） n存取時間存取時間（T T）（與系統(tǒng)命中率有關）（與系統(tǒng)命中率有關） n命中率（命中

4、率（H H） nT=HT=H* *T T1 1+ +（1-H1-H）* *T T2 2 n單位容量價格（單位容量價格（C C） n訪問效率（訪問效率（e e） 微機原理第5章期末復習10 4. 微機中的存儲器 通用寄存器組及通用寄存器組及 指令、數(shù)據(jù)緩沖棧指令、數(shù)據(jù)緩沖棧 高速緩存高速緩存 主存儲器主存儲器 聯(lián)機外存儲器聯(lián)機外存儲器 脫機外存儲器脫機外存儲器 片內(nèi)存儲部件片內(nèi)存儲部件 內(nèi)存儲部件內(nèi)存儲部件 外存儲部件外存儲部件 微機原理第5章期末復習11 二、半導體存儲器 微機原理第5章期末復習12 1. 半導體存儲器 n半導體存儲器由能夠表示二進制數(shù)半導體存儲器由能夠表示二進制數(shù)“0”和和“

5、1” 的、具有記憶功能的半導體器件組成。的、具有記憶功能的半導體器件組成。 n能存放一位二進制數(shù)的半導體器件稱為一個存能存放一位二進制數(shù)的半導體器件稱為一個存 儲元。儲元。 n若干存儲元構(gòu)成一個存儲單元。若干存儲元構(gòu)成一個存儲單元。 微機原理第5章期末復習13 2. 半導體存儲器的分類 n內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器 隨機存取存儲器（隨機存取存儲器（RAM） 只讀存儲器（只讀存儲器（ROM） 微機原理第5章期末復習14 隨機存取存儲器（RAM） nRAM 靜態(tài)存儲器（靜態(tài)存儲器（SRAM） 動態(tài)存儲器（動態(tài)存儲器（DRAM） 微機原理第5章期末復習15 只讀存儲器（ROM） n只讀存儲器只讀存儲器 掩模掩

6、模ROM 一次性可寫一次性可寫ROM EPROM EEPROM 微機原理第5章期末復習16 3. 主要技術(shù)指標 n存儲容量存儲容量 n存儲單元個數(shù)存儲單元個數(shù)每單元的二進制數(shù)位數(shù)每單元的二進制數(shù)位數(shù) n存取時間存取時間 n實現(xiàn)一次讀實現(xiàn)一次讀/ /寫所需要的時間寫所需要的時間 n存取周期存取周期 n連續(xù)啟動兩次獨立的存儲器操作所需間隔的最小連續(xù)啟動兩次獨立的存儲器操作所需間隔的最小 時間時間 n可靠性可靠性 n功耗功耗 微機原理第5章期末復習17 隨機存取存儲器 掌握：掌握： nSRAM與與DRAM的主要特點的主要特點 n幾種常用存儲器芯片及其與系統(tǒng)的連接幾種常用存儲器芯片及其與系統(tǒng)的連接 n

7、存儲器擴展技術(shù)存儲器擴展技術(shù) 微機原理第5章期末復習18 一、靜態(tài)存儲器SRAM 微機原理第5章期末復習19 1. SRAM的特點 n存儲元由雙穩(wěn)電路構(gòu)成，存儲信息穩(wěn)定。存儲元由雙穩(wěn)電路構(gòu)成，存儲信息穩(wěn)定。 p196 微機原理第5章期末復習20 2. 典型SRAM芯片 掌握：掌握： n主要引腳功能主要引腳功能 n工作時序工作時序 n與系統(tǒng)的連接使用與系統(tǒng)的連接使用 微機原理第5章期末復習21 典型SRAM芯片 SRAM6264： n容量：容量：8K X 8b n外部引線圖外部引線圖 微機原理第5章期末復習22 6264芯片的主要引線 n地址線：地址線：A0-A12； n數(shù)據(jù)線：數(shù)據(jù)線：D0-D

8、7； n輸出允許信號：輸出允許信號：OE； n寫允許信號：寫允許信號：WE； n選片信號：選片信號：CS1，CS2。 微機原理第5章期末復習23 6264的工作過程 n讀操作讀操作 n寫操作寫操作 工作時序工作時序 微機原理第5章期末復習24 3. 8088總線信號 8 8 0 0 8 8 8 8 總總 線線 A19-A0 A15-A0 MEMR、MEMW IOR、IOW 存儲器存儲器 輸入輸入/輸出輸出 RD、WR 微機原理第5章期末復習25 4. 6264芯片與系統(tǒng)的連接 D0D7 A0 A12 WE OE CS1 CS2 A0 A12 MEMW MEMR 譯碼譯碼 電路電路 高位地高位地

9、 址信號址信號 D0D7 SRAM 62648088總線總線 +5V 微機原理第5章期末復習26 5. 存儲器編址 00 11 00 00 1111 00 00 01 01 10 10 低位地址（片內(nèi)地址）低位地址（片內(nèi)地址） 高位地址（選片地址）高位地址（選片地址） 微機原理第5章期末復習27 存儲器地址 片選地址片選地址片內(nèi)地址片內(nèi)地址 高位地址高位地址低位地址低位地址 內(nèi)存地址內(nèi)存地址 微機原理第5章期末復習28 6264芯片的編址 片首地址片首地址 A19A12A0 A19A12A0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0X X X X X X X X X X X X X

10、X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1片尾地址片尾地址 微機原理第5章期末復習29 存儲器編址 00 11 00 00 1111 00 00 01 01 10 10 CS 0 0 譯譯 碼碼 器器 1 CS 微機原理第5章期末復習30 6. 譯碼電路 n將輸入的一組高位地址信號通過變換，產(chǎn)將輸入的一組高位地址信號通過變換，產(chǎn) 生一個有效的輸出信號，用于選中某一個生一個有效的輸出信號，用于選中某一個 存儲器芯片，從而確定了該存儲器芯片在存儲器芯片，從而確定了該存儲器芯片在 內(nèi)存中的地址范圍。內(nèi)存中的地址范圍。 n將輸入的一組二進制編碼變換為一個特定將輸入的一組二進制編碼變換為一個

11、特定 的輸出信號。的輸出信號。 微機原理第5章期末復習31 譯碼方式 n全地址譯碼全地址譯碼 n部分地址譯碼部分地址譯碼 微機原理第5章期末復習32 全地址譯碼 n用全部的高位地址信號作為譯碼信號，使用全部的高位地址信號作為譯碼信號，使 得存儲器芯片的每一個單元都占據(jù)一個唯得存儲器芯片的每一個單元都占據(jù)一個唯 一的內(nèi)存地址。一的內(nèi)存地址。 微機原理第5章期末復習33 全地址譯碼例 A19 A18 A17 A16 A15 A14 A13 & 1 CS1 1 SRAM 6264 CS2 +5V 0 1 1 1 1 0 0 0 微機原理第5章期末復習34 6264芯片全地址譯碼例 片首地址片首地址

12、A19A12A0 A19A12A0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1片尾地址片尾地址 該該6264芯片的地址范圍芯片的地址范圍 = F0000HF1FFFH 微機原理第5章期末復習35 全地址譯碼例 n若已知某若已知某SRAM 6264芯片在內(nèi)存中的地址為：芯片在內(nèi)存中的地址為： 3E000H3FFFFH n試畫出將該芯片連接到系統(tǒng)的譯碼電路。試畫出將該芯片連接到系統(tǒng)的譯碼電路。 微機原理第5章期末復習36 全地址譯碼例 n設計步驟：設計步驟： n寫出地址范圍的二進制表示；

13、寫出地址范圍的二進制表示； n確定各高位地址狀態(tài)；確定各高位地址狀態(tài)； n設計譯碼器。設計譯碼器。 片首地址片首地址 A19A12A0 A19A12A0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1片尾地址片尾地址 微機原理第5章期末復習37 全地址譯碼例 A19 A18 A17 A16 A15 A14 A13 & 1 CS1 高位地址：高位地址： SRAM 6264 CS2 +5V 0 0 1 1 1 1 1 0 微機原理第5章期末復習38 部分地址譯碼 n用部分高位地址信號（而不是

14、全部）作為譯碼用部分高位地址信號（而不是全部）作為譯碼 信號，使得被選中存儲器芯片占有幾組不同信號，使得被選中存儲器芯片占有幾組不同 的地址范圍。的地址范圍。 微機原理第5章期末復習39 部分地址譯碼例 兩組地址：兩組地址： F0000H F1FFFH B0000H B1FFFH A19 A17 A16 A15 A14 A13 & 1 6264 CS1 1 1 1 0 0 0 高位地址：高位地址： 1110001011000，1111000 微機原理第5章期末復習40 應用舉例 n將將SRAM 6264芯片與系統(tǒng)連接，使其芯片與系統(tǒng)連接，使其 地址范圍為：地址范圍為：38000H39FFFH。

15、 n使用使用74LS138譯碼器構(gòu)成譯碼電路。譯碼器構(gòu)成譯碼電路。 微機原理第5章期末復習41 存儲器芯片與系統(tǒng)連接例 n由題知地址范圍：由題知地址范圍： 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 高位地址高位地址 A19 A12A0 微機原理第5章期末復習42 應用舉例 D0D7 A0 A12 WE OE CS1 CS2 A0 A12 MEMW MEMR D0D7 A19 G1 G2A G2B C B A & & A18 A14 A13 A17 A16 A15 VCC Y0 微機原理第5章期末復習43 二、動態(tài)隨機存儲器DRAM 微機原理第5章期末復習44 1.

16、 DRAM的特點 n存儲元主要由電容構(gòu)成；存儲元主要由電容構(gòu)成； n主要特點：主要特點： n需要定時刷新。需要定時刷新。 微機原理第5章期末復習45 2. 典型DRAM芯片2164A n2164A：64K1bit n采用行地址和列地址來確定一個單元；采用行地址和列地址來確定一個單元； n行列地址分時傳送，行列地址分時傳送， 共用一組地址信號線；共用一組地址信號線； n地址信號線的數(shù)量僅地址信號線的數(shù)量僅 為同等容量為同等容量SRAM芯芯 片的一半。片的一半。 微機原理第5章期末復習46 主要引線 n 行地址選通信號。用于鎖存行地址；行地址選通信號。用于鎖存行地址； n 列地址選通信號。列地址選

17、通信號。 n地址總線上先送上行地址，后送上列地址，它們地址總線上先送上行地址，后送上列地址，它們 分別在分別在#RAS和和#CAS有效期間被鎖存在鎖存器中。有效期間被鎖存在鎖存器中。 nDIN： 數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入 nDOUT：數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出 WE=0 WE=1 n WE：寫允許信號寫允許信號 RAS： CAS： 數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)寫入 數(shù)據(jù)讀出數(shù)據(jù)讀出 微機原理第5章期末復習47 工作原理 n數(shù)據(jù)讀出數(shù)據(jù)讀出 n數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)寫入 n刷新刷新 工作時序工作時序 微機原理第5章期末復習48 刷新 n將存放于每位中的信息讀出再照原樣寫將存放于每位中的信息讀出再照原樣寫 入原單元的過程入原單元的過程-刷新

18、刷新 刷新時序刷新時序 微機原理第5章期末復習49 3. 2164A在系統(tǒng)中的連接 與系統(tǒng)連接圖與系統(tǒng)連接圖 微機原理第5章期末復習50 2164A在系統(tǒng)中的連接 nDRAM 2164A與系統(tǒng)連接的幾點說明：與系統(tǒng)連接的幾點說明： n芯片上的每個單元中只存放芯片上的每個單元中只存放1位二進制碼，每字節(jié)數(shù)據(jù)分別存位二進制碼，每字節(jié)數(shù)據(jù)分別存 放在放在8片芯片中；片芯片中； n系統(tǒng)的每一次訪存操作需同時訪問系統(tǒng)的每一次訪存操作需同時訪問8片片2164A芯片，該芯片，該8片芯片芯 片必須具有完全相同的地址；片必須具有完全相同的地址； n芯片的地址選擇是按行、列分時傳送，由系統(tǒng)的低芯片的地址選擇是按行

19、、列分時傳送，由系統(tǒng)的低8位送出行位送出行 地址，高地址，高8位送出列地址。位送出列地址。 n結(jié)論：結(jié)論： n每每8片片2164A構(gòu)成一個存儲體（單獨一片則無意義）；構(gòu)成一個存儲體（單獨一片則無意義）； n每個存儲體內(nèi)的所有芯片具有相同的地址（片內(nèi)地址），應每個存儲體內(nèi)的所有芯片具有相同的地址（片內(nèi)地址），應 同時被選中，僅有數(shù)據(jù)信號由各片分別引出。同時被選中，僅有數(shù)據(jù)信號由各片分別引出。 微機原理第5章期末復習 三、存儲器擴展技術(shù) （內(nèi)存儲器設計）（內(nèi)存儲器設計） 微機原理第5章期末復習52 1. 存儲器擴展 n用多片存儲芯片構(gòu)成一個需要的內(nèi)存空間；用多片存儲芯片構(gòu)成一個需要的內(nèi)存空間； n

20、各存儲器芯片在整個內(nèi)存中占據(jù)不同的地址范各存儲器芯片在整個內(nèi)存中占據(jù)不同的地址范 圍；圍； n任一時刻僅有一片（或一組）被選中。任一時刻僅有一片（或一組）被選中。 n存儲器芯片的存儲容量等于：存儲器芯片的存儲容量等于： 單元數(shù)單元數(shù)每單元的位數(shù)每單元的位數(shù) 字節(jié)數(shù)字節(jié)數(shù)字長字長 擴展擴展 單元單元擴展擴展 字長字長 微機原理第5章期末復習53 2. 存儲器擴展方法 n位擴展位擴展 n字擴展字擴展 n字位擴展字位擴展 擴展字長擴展字長 擴展單元數(shù)擴展單元數(shù) 既擴展字長也擴展單元數(shù)既擴展字長也擴展單元數(shù) 微機原理第5章期末復習54 位擴展 n構(gòu)成內(nèi)存的存儲器芯片的字長小于內(nèi)存單元構(gòu)成內(nèi)存的存儲器芯

21、片的字長小于內(nèi)存單元 的字長時的字長時需進行位擴展。需進行位擴展。 n位擴展：每單元字長的擴展。位擴展：每單元字長的擴展。 微機原理第5章期末復習55 位擴展例 n用用8片片2164A芯片構(gòu)成芯片構(gòu)成64KB存儲器。存儲器。 LS158 A0A7A8A15 2164A2164A2164A DB AB D0D1D7 0000H FFFFH . 微機原理第5章期末復習56 位擴展方法： n將每片的地址線、控制線并聯(lián)，數(shù)據(jù)線分將每片的地址線、控制線并聯(lián)，數(shù)據(jù)線分 別引出。別引出。 n位擴展特點：位擴展特點： n存儲器的單元數(shù)不變，位數(shù)增加。存儲器的單元數(shù)不變，位數(shù)增加。 微機原理第5章期末復習57

22、字擴展 n地址空間的擴展地址空間的擴展 n芯片每個單元中的字長滿足，但單元數(shù)不滿足。芯片每個單元中的字長滿足，但單元數(shù)不滿足。 n擴展原則：擴展原則： n每個芯片的地址線、數(shù)據(jù)線、控制線并聯(lián)。每個芯片的地址線、數(shù)據(jù)線、控制線并聯(lián)。 n片選端分別引出，以使每個芯片有不同的地址范圍。片選端分別引出，以使每個芯片有不同的地址范圍。 微機原理第5章期末復習58 A0A10 DB AB D0D7 A0A10 R/W CS 2K8 D0D7 A0A10 2K8 D0D7 D0D7 A0A10 CS 譯譯 碼碼 器器 Y0 Y1 高高 位位 地地 址址 R/W 字擴展示意圖 微機原理第5章期末復習59 字擴

23、展例 n用兩片用兩片64K8位的位的SRAM芯片構(gòu)成容量為芯片構(gòu)成容量為 128KB的存儲器的存儲器 n兩芯片的地址范圍分別為：兩芯片的地址范圍分別為： n20000H2FFFFH n30000H3FFFFH 微機原理第5章期末復習60 字擴展例 G1 G2A G2B C B A Y2 Y3 & MEMR MEMW A19 A18 A17 A16 74LS138 高位地址：高位地址： n 芯片芯片1： 0 0 1 0 n 芯片芯片2： 0 0 1 1 A19 A18 A17 A16 芯片芯片1 芯片芯片2 微機原理第5章期末復習61 字位擴展 n設計過程：設計過程： n根據(jù)內(nèi)存容量及芯片容量確

24、定所需存儲芯片數(shù)；根據(jù)內(nèi)存容量及芯片容量確定所需存儲芯片數(shù)； n進行位擴展以滿足字長要求；進行位擴展以滿足字長要求； n進行字擴展以滿足容量要求。進行字擴展以滿足容量要求。 n若已有存儲芯片的容量為若已有存儲芯片的容量為L LK K，要構(gòu)成容量為要構(gòu)成容量為M M N N的存的存 儲器，需要的芯片數(shù)為：儲器，需要的芯片數(shù)為： （M / L） （N / K） 微機原理第5章期末復習62 字位擴展例 n用用32Kb芯片構(gòu)成芯片構(gòu)成256KB的內(nèi)存。的內(nèi)存。 微機原理第5章期末復習63 只讀存儲器（ROMROM） nEPROM nEEPROM （紫外線擦除）紫外線擦除） （電擦除）電擦除） 微機原理

25、第5章期末復習64 一、EPROM 微機原理第5章期末復習65 1. 特點 n可多次編程寫入；可多次編程寫入； n掉電后內(nèi)容不丟失；掉電后內(nèi)容不丟失； n內(nèi)容的擦除需用紫外線擦除器。內(nèi)容的擦除需用紫外線擦除器。 微機原理第5章期末復習66 2. EPROM 2764 n8K8bit芯片芯片 n地址信號：地址信號：A0 A12 n數(shù)據(jù)信號：數(shù)據(jù)信號：D0 D7 n輸出信號：輸出信號：OE n片選信號：片選信號：CE n編程脈沖輸入：編程脈沖輸入：PGM n其引腳與其引腳與SRAM 6264完全兼容完全兼容. 微機原理第5章期末復習67 2764的工作方式 數(shù)據(jù)讀出數(shù)據(jù)讀出 編程寫入編程寫入 擦除

26、擦除 標準編程方式標準編程方式 快速編程方式快速編程方式 編程寫入：編程寫入： 每出現(xiàn)一個編程負脈沖就寫入一個字節(jié)數(shù)據(jù)每出現(xiàn)一個編程負脈沖就寫入一個字節(jié)數(shù)據(jù) 微機原理第5章期末復習68 二、二、EEPROM 微機原理第5章期末復習69 1. 特點 n可在線編程寫入；可在線編程寫入； n掉電后內(nèi)容不丟失；掉電后內(nèi)容不丟失； n電可擦除。電可擦除。 微機原理第5章期末復習70 2. 典型EEPROM芯片98C64A n8K8bit芯片；芯片； n13根地址線（根地址線（A0 A12）； n8位數(shù)據(jù)線（位數(shù)據(jù)線（D0 D7）；）； n輸出允許信號（輸出允許信號（OE）；）； n寫允許信號（寫允許信號

27、（WE）；）； n選片信號（選片信號（CE）；）； n狀態(tài)輸出端（狀態(tài)輸出端（READY / BUSY）。 微機原理第5章期末復習71 3. 工作方式 n數(shù)據(jù)讀出數(shù)據(jù)讀出 n編程寫入編程寫入 n擦除擦除 字節(jié)寫入：每一次字節(jié)寫入：每一次BUSY正脈沖寫正脈沖寫 入一個字節(jié)入一個字節(jié) 自動頁寫入：每一次自動頁寫入：每一次BUSY正脈沖寫正脈沖寫 入一頁（入一頁（1 32字節(jié)）字節(jié)） 字節(jié)擦除：一次擦除一個字節(jié)字節(jié)擦除：一次擦除一個字節(jié) 片擦除：一次擦除整片片擦除：一次擦除整片 微機原理第5章期末復習72 4. EEPROM的應用 n可通過程序?qū)崿F(xiàn)對芯片的讀寫；可通過程序?qū)崿F(xiàn)對芯片的讀寫； n僅當

28、僅當READY / BUSY=1時才能進行時才能進行“寫寫” 操作操作 n“寫寫”操作的方法：操作的方法： n根據(jù)參數(shù)定時寫入根據(jù)參數(shù)定時寫入 n通過判斷通過判斷READY / BUSY端的狀態(tài)進行寫入端的狀態(tài)進行寫入 n僅當該端為高電平時才可寫入下一個字節(jié)。僅當該端為高電平時才可寫入下一個字節(jié)。 P215例例 微機原理第5章期末復習73 四、閃速EEPROM 特點：特點： n通過向內(nèi)部控制寄存器寫入命令的方法通過向內(nèi)部控制寄存器寫入命令的方法 來控制芯片的工作方式。來控制芯片的工作方式。 微機原理第5章期末復習74 工作方式 數(shù)據(jù)讀出數(shù)據(jù)讀出 編程寫入：編程寫入： 擦擦 除除 讀單元內(nèi)容讀單

29、元內(nèi)容 讀內(nèi)部狀態(tài)寄存器內(nèi)容讀內(nèi)部狀態(tài)寄存器內(nèi)容 讀芯片的廠家及器件標記讀芯片的廠家及器件標記 數(shù)據(jù)寫入，寫軟件保護數(shù)據(jù)寫入，寫軟件保護 字節(jié)擦除，塊擦除，片擦除字節(jié)擦除，塊擦除，片擦除 擦除掛起擦除掛起 微機原理第5章期末復習75 高速緩存（Cache)Cache) 了解：了解： nCache的基本概念；的基本概念； n基本工作原理；基本工作原理； n命中率；命中率； nCache的分級體系結(jié)構(gòu)的分級體系結(jié)構(gòu) 微機原理第5章期末復習76 Cache的基本概念 n設置設置Cache的理由：的理由： nCPU與主存之間在執(zhí)行速度上存在較大差異；與主存之間在執(zhí)行速度上存在較大差異； n高速存儲器芯

30、片的價格較高；高速存儲器芯片的價格較高； n設置設置Cache的條件：的條件： n程序的局部性原理程序的局部性原理 n時間局部性：時間局部性： n最近的訪問項可能在不久的將來再次被訪問最近的訪問項可能在不久的將來再次被訪問 n空間局部性空間局部性： n一個進程所訪問的各項，其地址彼此很接近一個進程所訪問的各項，其地址彼此很接近 微機原理第5章期末復習77 Cache的工作原理 CPU Cache 主主 存存 DB DB DB 命中命中 存在存在 不命中不命中 微機原理第5章期末復習78 Cache的命中率 n訪問內(nèi)存時，訪問內(nèi)存時，CPU首先訪問首先訪問Cache，找到則，找到則 “命中命中”

31、，否則為，否則為“不命中不命中”。 n命中率影響系統(tǒng)的平均存取速度。命中率影響系統(tǒng)的平均存取速度。 Cache存儲器系統(tǒng)的平均存取速度存儲器系統(tǒng)的平均存取速度= Cache存取速度命中率存取速度命中率+RAM存取速度不命中率存取速度不命中率 nCache與內(nèi)存的空間比一般為：與內(nèi)存的空間比一般為：1 128 微機原理第5章期末復習79 Cache的讀寫操作 讀操作讀操作 寫操作寫操作 貫穿讀出式貫穿讀出式 旁路讀出式旁路讀出式 寫穿式寫穿式 回寫式回寫式 微機原理第5章期末復習80 貫穿讀出式 CPUCache主主 存存 n CPU CPU對主存的所有數(shù)據(jù)請求都首先送到對主存的所有數(shù)據(jù)請求都首先送到CacheCache， 在在CacheCache中查找。中查找。 n 若若命中，切斷命中，切斷CPUCPU對主存的請求，并將數(shù)據(jù)送出；對主存的請求，并將數(shù)據(jù)送出； n 如果不命中，則將數(shù)據(jù)請求傳給主存如果不命中，則將數(shù)據(jù)請求傳給主存。 微機原理第5章期末復習81 旁路讀出式 nCPU向向Cache和主存同