《计算机组成原理》教程第4章存储器-3磁表面M.ppt

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1、第三节第三节 磁表面存储器磁表面存储器4.3.1 4.3.1 存储原理与技术指标存储原理与技术指标1.1.读写原理读写原理存储介质：存储介质：磁层磁层读读/写部件：写部件：磁头磁头（1 1）写入）写入在磁头线圈中加入磁化电流（在磁头线圈中加入磁化电流（写电流写电流），并），并使磁层移动，在磁层上形成连续的小段磁化使磁层移动，在磁层上形成连续的小段磁化区域（区域（位单元位单元）。）。演示演示（2 2）读出）读出磁头线圈中不加电流，磁层移动。当位单元的磁头线圈中不加电流，磁层移动。当位单元的转变区转变区经过磁头下方时，在线圈两端产生经过磁头下方时，在线圈两端产生感应感应电势电势。读出信号读出信号磁

2、通变化的区域磁通变化的区域2.2.技术指标技术指标道密度：道密度：（1 1）记录密度）记录密度（2 2）存储容量）存储容量位密度：位密度：单位长度内的磁道数。单位长度内的磁道数。磁道上单位长度内的磁道上单位长度内的二进制代码数。二进制代码数。非格式化容量：非格式化容量：格式化容量：格式化容量：总位数总位数用位密度计算。用位密度计算。有效位数有效位数用扇区內的数据块用扇区內的数据块长度计算。长度计算。（3 3）速度指标）速度指标平均存取时间平均存取时间带：带：平均等待时间平均等待时间盘：盘：平均定位、平均旋转时间平均定位、平均旋转时间衡量查找速度衡量查找速度 msms数据传输率数据传输率衡量读衡

3、量读/写速度写速度 b/sb/s、B/sB/s4.3.2 4.3.2 磁盘存储器磁盘存储器适用于调用较频繁的场合，常作为主存的直适用于调用较频繁的场合，常作为主存的直接后援。接后援。磁盘磁盘磁盘控制器磁盘控制器磁盘驱动器磁盘驱动器+接口接口磁盘适配器磁盘适配器盘片、磁头盘片、磁头定位系统、传动系统定位系统、传动系统1.1.组成组成（1 1）软盘信息分布与寻址信息）软盘信息分布与寻址信息1 1）信息分布）信息分布 盘片：盘片：单片，双面记录。单片，双面记录。磁道：磁道：盘片旋转一周，磁头的作用区域。盘片旋转一周，磁头的作用区域。扇区：扇区：磁道上长度相同的区段。磁道上长度相同的区段。存放数据块。

4、存放数据块。各道容量相同各道容量相同,各道位密度不同各道位密度不同,内圈位密度最高。内圈位密度最高。非格式化容量非格式化容量=内圈位密度内圈位密度内圈周长内圈周长道数道数/面面面数面数驱动器号、磁头号、磁道号、扇区号、扇区数驱动器号、磁头号、磁道号、扇区号、扇区数2 2）寻址信息）寻址信息盘组：盘组：多个盘片，双面记录。多个盘片，双面记录。各记录面上相同序号的磁道构成一圆柱各记录面上相同序号的磁道构成一圆柱面。面。圆柱面：圆柱面：扇区（定长记录格式）扇区（定长记录格式）格式化容量格式化容量=字节数字节数/扇区扇区扇区数扇区数/道道道数道数/面面面数面数（2 2）硬盘信息分布与寻址信息）硬盘信息

5、分布与寻址信息1 1）信息分布）信息分布（柱面数（柱面数=道数道数/面）面）数据块数据块记录块（不定长记录格式），记录块（不定长记录格式），无扇区划分。无扇区划分。驱动器号、圆柱面号、磁头号、扇区号（记驱动器号、圆柱面号、磁头号、扇区号（记录号）、交换量。录号）、交换量。2 2）寻址信息）寻址信息例：定长记录格式例：定长记录格式2.2.记录格式（磁道格式）记录格式（磁道格式）选择磁盘组选择磁盘组 选择盘面选择盘面 选择磁道选择磁道 选择起始扇区选择起始扇区 磁道时间磁道时间磁道磁道索引脉冲索引脉冲间隔间隔 扇区扇区1 1 扇区扇区2 2 扇区扇区n n 间隔间隔 扇区扇区i i 标志区：标志区

6、：标志信息、标志信息、CRCCRC校验码校验码 数据区：数据区：标志信息、标志信息、CRCCRC、数据字段数据字段 3.3.磁盘基本操作磁盘基本操作寻址寻址操作操作寻道：寻道：磁头径向移动磁头径向移动 寻找扇区：寻找扇区：盘片旋转盘片旋转 读读/写写操作操作串行读串行读/写写 DMADMA方式传送方式传送 （1 1）（2 2）扇区数扇区数 第四章复习提纲第四章复习提纲1.1.半导体存储器逻辑设计半导体存储器逻辑设计(地址分配、片选地址分配、片选逻辑、框图逻辑、框图)。3.3.磁盘信息分布、寻址信息、指标磁盘信息分布、寻址信息、指标(速度、速度、容量容量)。2.2.动态刷新动态刷新(定义、刷新方

7、式定义、刷新方式)。4.4.基本概念如：随机存取、顺序存取、直接基本概念如：随机存取、顺序存取、直接存取、静态存取、静态M M的存储原理、动态的存储原理、动态M M的存储原理、的存储原理、等。等。第四章作业第四章作业 设计一半导体存储器，其中设计一半导体存储器，其中ROMROM区区4 4KBKB，选用选用ROMROM芯片芯片（4 4K4K4位位/片片）；）；RAMRAM区区3 3KBKB，选用选用RAMRAM芯片（芯片（2 2KB/KB/片片和和 1 1K4K4位位/片片）。地址总线）。地址总线A15A15A0A0（低）低）,双向数双向数据总线据总线D7D7D0D0（低），读低），读/写信号线写信号线R/WR/W。1 1、给出芯片地址分配和片选逻辑；、给出芯片地址分配和片选逻辑；2 2、画出该、画出该M M逻辑框图（各芯片信号线的连接及逻辑框图（各芯片信号线的连接及片选逻辑电路）。片选逻辑电路）。