第4章存储器和高速缓存技术本章重点:主存的构成与工作过程主存芯片的结构主存芯片组成微机主存储器技术主存储器宽度扩充和字节扩充微型机中存储器的层次化结构32位微型机系统中的内存组织4-1存储系统概述一存储器的功能与分类存放待执行的指令系列(程序),数据(原始数据,结果等)用途：存储器系统是计算机中用于存储程序和数据的部件，很重要。分类:RAM,ROM;半导体存储器,磁表面存储器,光存储器.对存储器系统要求是：尽可能快的读写速度尽可能大的存储容量尽可能低的费用成本怎样才能更好地实现这些要求呢？二存储系统的层次结构„内存储器CPU用于保存机器正在处理的指令和数据，由半导体材料制成CACHE„外存储器记录信息的装置主存（内存）辅存（外存）1.内部存储器，简称为内存或主存快速存取，容量受限制；由半导体存储器构成2.外部存储器，简称为外存容量大，速度慢，主要有：磁表面存储器,光存储器选择存储器件的考虑因素①易失性②只读性③存储容量④速度⑤功耗三半导体存储器的分类静态RAM（SRAM）随机存取存储器动态RAM（DRAM）（RAM）非易失RAM（NVRAM）半导体掩膜式ROM存储器一次性可编程ROM（PROM）只读存储器紫外线擦除可编程（）（ROM）ROMEPROM电擦除可编程ROM（EEPROM）掩膜ROM：信息制作在芯片中，不可更改PROM：允许一次编程，此后不可更改EPROM：用紫外光擦除，擦除后可编程；并允许用户多次擦除和编程2EEPROM（EPROM）：采用加电方法在线进行擦除和编程，也可多次擦写FlashMemory（闪存）：能够快速擦写的EEPROM，但只能按块（Block）擦除四随机存取存储器RAM主要特点:既可读又可写分类：RAM按其结构和工作原理分为：静态RAM即SRAM动态RAM即DRAM1.SRAM速度快、不需要刷新、片容量低、功耗大2.DRAM片容量高、需要刷新(1)DRAM器件原理(2)DRAM的刷新和DRAM控制器刷新的方法DRAM控制器功能：①时序功能、②地址处理功能③仲裁功能DRAM控制器的原理图五只读存储器ROMROM的特点：只许读出、不许写入ROM器件的优点：结构简单，所以位密度高。具有非易失性，所以可靠性高ROM的分类：根据信息的设置方法，ROM分为5种：掩膜型ROM（MOS型、双极型）可编程只读存储器PROM可擦除可编程只读存储器EPROM可用电擦除的可编程只读存储器E2PROM六闪烁存储器闪烁存储器的特点：非易失性、可靠性、高速度、大容量、擦写灵活性闪烁存储器的分类：按擦除和使用的方式，闪烁存储器有三种类型：整体型、块结构型、带自举块型闪烁存储器的命令：读命令读标识码命令准备擦除和擦除命令验证擦除的命令准备编程、编程以及编程验证命令复位命令4-2.主存储器一概述♦是计算机中存储正处在运行中的程序和数据(或其部分)的部件.♦通过地址\数据\控制三类总线与其它部件连通,地址总线的位数决定了可寻址的最大主存空间,数据总线的位数与工作频率正比于最高数据入出量.控制总线指出总线周期的类型和入出完成的时刻二CPU与主存储器（内存）关系CPU通过总线实现对内存的访问.四主存芯片的基本结构地地读数址址写据存储体寄译电寄AB存码路存DB控制电路OEWECS主存芯片的双译码结构32行×32列组成的矩阵和外部的连接:①①存储体存储体„„存储器芯片的主要部分，用来存储信息存储器芯片的主要部分，用来存储信息②②地址译码电路地址译码电路„„根据输入的地址编码来选中芯片内某个特根据输入的地址编码来选中芯片内某个特定的存储单元定的存储单元③③片选和读写控制逻辑片选和读写控制逻辑„„选中存储芯片，控制读写操作选中存储芯片，控制读写操作五双译码结构01A2行译A1码个单元A0647017列译码A3A4A5双译码SRAM的基本存储位元是触发器电路每个基本存储位元存储二进制数一位许多个基本存储单元形成行列存储矩阵：SRAM一般„每个存储单元可存放多位（1、4、8、16等）„每个存储单元具有一个地址SRAM2114SRAM6264六SRAM芯片实例2114A6118Vcc18个引脚：A5217A716„10根地址线A9～A0A43A8A15„4根数据线I/O4～I/O134A914„片选CS*A05I/O1A613„读写WE*1