计算机组成原理第06章学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-12 格式:PPTX 页数:136 大小:5.4MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学第六章在物理(wùlǐ)构成上,存储系统分三级:主存储器的技术指标:存储容量:在一个存储器中可以容纳的存储单元总数。常用字数或字节数表示。1KB=210B,1MB=220B,1GB=230B,1TB=240B1PB=250B,1EB=260B,1ZB=270B,1YB=280B存取时间又称存储器访问时间(MemoryAccessTime):是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历(jīnglì)的时间。读出时间:是从存储器接收到有效地址开始,到产生有效输出所需的全部时间。写入时间:是从存储器接收到有效地址开始,到数据写入被选中单元为止所需的全部时间。存取周期(MemoryCycleTime):是指连续启动两次读操作所需间隔的最小时间。其时间单位(dānwèi)为ns。一般略大于存取时间。存储器带宽:是单位(dānwèi)时间里存储器所存取的信息量。通常以位/秒或字节/秒做度量单位(dānwèi)。带宽是衡量数据传输速率的重要技术指标。如:存取周期500ns,每个存取周期可访问16位,则其带宽为:16/(500×10-6)=32M位/秒=32/8=4MB/秒存取时间、存取周期、存储器带宽都反映了存储器的速度指标。第一节半导体存储器芯片(xīnpiàn)计算机系统中,常采用(cǎiyòng)MOS型存储芯片。一、静态(jìngtài)RAM芯片(SRAM)定义(dìngyì):若T1导通T2截止,存入信息为0;若T1截止T2导通,存入信息为1;2、SRAM存储芯片举例——Intel2114小容量SRAM芯片,容量为1K×4位。1)、内部结构(jiégòu)其逻辑结构(jiégòu)如下图所示:2)、引脚Intel2114采用(cǎiyòng)18脚封装,其芯片引脚及功能如下:3)读/写时序为使芯片正常工作,必须按所要求的时序关系提供地址、数据(shùjù)信息和有关控制信号。读/写时序如图示:动态存贮器克服了静态存贮器功耗大、集成度低的缺点,大大(dàdà)地推动了大规模集成存贮器的发展。2、DRAM芯片(xīnpiàn)举例——Intel2164:64K×1位2)、引脚及功能(gōngnéng)(16脚封装)3)、读/写时序(shíxù)三、半导体只读存储器芯片(xīnpiàn)ROM2、一次可编程只读存储器PROM芯片出厂时内容为全0,用户可用专门(zhuānmén)的写入器写入信息——可编程。但写入是不可逆转的——一次可编程。有两种基本结构:结破坏型PROM熔丝型PROM一种实际的PROM内部逻辑(luójí)结构图如下:3、可重编程只读存储器EPROM它可用专门的写入器在+25V高压下写入信息(写0),在+5V的电压条件下只能读出不能写入,用紫外线照射(芯片(xīnpiàn)上有石英玻璃窗口)一定时间后能擦除原存信息(整个芯片(xīnpiàn)擦除为1),然后可以重新写入。重写次数要尽量少。一种常用的EPROM芯片(xīnpiàn):Intel2716,2K×8位4、电擦除可重写只读存储器EEPROM(E2PROM)E2PROM采用金属-氮-氧化硅集成工艺(MNOS),在擦除时只需加高压,对指定的单元产生电流,形成所谓电子隧道,将该单元的信息擦除,而其它未通过电流的单元内容保持不变。E2PROM可实现字擦除和数据块擦除两种方式,且擦除一个字单元的时间约为10ms。80年代中期开始出现一种快擦写型存贮器FlashEPROM,性能较好,可在联机(liánjī)条件下进行擦除、改写,发展前途非常广泛。第二节主存贮器组织一、主存储器逻辑设计现有存贮芯片都是位/片结构(jiégòu)(如40961位/片),适用的存贮器的容量比存贮芯片容量要大的多。因此必须解决如何由小容量的存贮芯片来构成大容量的存贮器的问题。设计主存储器时,需确定:●总容量:字数×位数字数:可编址单元(dānyuán)数(按字或字节编址)●存储芯片的类型、型号:EPROM:Intel27162K×8位SRAM:Intel21141K×4位一般要用若干块芯片组成存储器,这样就存在位数与字数的扩展问题。1、位扩展(kuòzhǎn)例如:PC/XT型微机,其主存容量为1M8位,即1MB,多采用8片1M1的存贮(cúnzhù)芯片拼接而成。位扩展的方法:将多片存贮芯片的地址(dìzhǐ)端、片选端和读/写端各自全并联在一起,而它们的数据端分别引出,连到存贮器不同位的数据总线上。2.字扩展(kuòzhǎn)存贮器地址(dìzhǐ)分配:连接(liánjiē)方法如下图所示:字扩展的方法是:将各芯片(xīnpiàn)的地址线、数据线、读/写线分别并联在一起,片选信号单独联接。用高位地址(例中为A11、A1