微型计算机技术及应用第4章.pptx
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1、本章重点:存储器在微型机系统中的连接、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Cache的全相联、直接映象和组相联三种组织方式Cache的数据更新方法Cache控制器的功能第1页/共50页教学建议:以存储器和Cache在系统中的应用为重点,本章用6学时。其中 存储器和存储器件 2学时 存储器的连接和扩充、层次化结构、存储体结构 1学时 Cache的组织方式、数据更新、Cache控制器 2学时 第2页/共50页4.1 存储器和存储器件 4.1.1 存储器的分类 存储器根据用途和特点可以分为两大类:1.内部存储器,简称为内存或主存 快速存取 容量受限制 2.外部存
2、储器,简称为外存容量大速度慢 第3页/共50页4.1.2 微型计算机内存的行列结构 字节机制存储的基本单位为什么采用行列结构第4页/共50页32行32列组成的矩阵和外部的连接:第5页/共50页4.1.3 选择存储器件的考虑因素 易失性 只读性 存储容量 速度 功耗 第6页/共50页4.1.4 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DRAM第7页/共50页 1.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 第8页/共50页(1)DRAM器件原理(2)DRAM的刷新和DRAM控制器 刷新的方法DR
3、AM控制器功能:时序功能 地址处理功能 仲裁功能第9页/共50页DRAM控制器的原理图 第10页/共50页4.1.5 只读存储器ROM ROM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 第11页/共50页ROM的分类根据信息的设置方法,ROM分为5种:掩膜型ROMMOS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闪烁存储器(flash memory)第12页/共50页闪烁存储器的特点:非易失性可靠性高速度大容量擦写灵活性 第13页/共50页闪烁存储器的分类:按擦除和使用的方式,闪烁
4、存储器有三种类型:整体型块结构型带自举块型 第14页/共50页闪烁存储器的命令: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 复位命令第15页/共50页4.1.6 存储器在系统中的连接考虑和使用举例 1.存储器和CPU的连接考虑 高速CPU和较低速度存储器之间的速度匹配问题。CPU总线的负载能力问题。片选信号和行地址、列地址的产生机制。第16页/共50页存储器芯片片选信号的构成方法:全译码法 适用于组合容量较大的存储器 结构复杂 部分译码法 线译码法 适用于容量较小的存储器 结构简单第17页/共50页 2.SRAM的使用举例 图 16Kb8静态RAM
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