存储器系统.ppt

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1、第四章 存储器和缓存技术 重点：重点：n SRAM和和DRAM的组成原理的组成原理n 高速缓冲存储器的组成原理高速缓冲存储器的组成原理n 微型计算机中存储器的组成结构微型计算机中存储器的组成结构难点：难点：n 存储器与存储器与CPU的连接及内存条的组成的连接及内存条的组成n 高速缓冲存储器的工作原理高速缓冲存储器的工作原理 本章重点、难点本章重点、难点1 存储器概述存储器概述n存储器分类存储器分类n存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据放程序和数据n一组概念一组概念n存储位存储位/存储元存储元n存储单元存储单元n存储器存储器存储器分类存储器分类

2、n按存储介质分按存储介质分 n半导体存储器：用半导体器件组成的存储器，半导体存储器：用半导体器件组成的存储器，集成电路芯片，一般用作内存；集成电路芯片，一般用作内存；n磁表面存储器：用磁性材料做成的存储器，磁表面存储器：用磁性材料做成的存储器，如磁盘存储器、磁带存储器，用作外存；如磁盘存储器、磁带存储器，用作外存；n光存储器：如光盘，用作外存光存储器：如光盘，用作外存存储器分类存储器分类n按存储方式分按存储方式分 n随机存储器（随机存储器（RAM）：）：任何存储单元的内容都能被任何存储单元的内容都能被随机存取，且存取时间和存储单元的物理位置无关随机存取，且存取时间和存储单元的物理位置无关n如：

3、半导体存储器如：半导体存储器n顺序存储器（顺序存储器（SAM）：）：只能按某种顺序来存取，存只能按某种顺序来存取，存取时间和存储单元的物理位置有关取时间和存储单元的物理位置有关n特点：速度慢、容量大、成本低特点：速度慢、容量大、成本低n例：例：磁带存储器，用作外存磁带存储器，用作外存n直接存储器直接存储器DAM）：）：具有随机和顺序两种操作具有随机和顺序两种操作n例：磁盘存储器，用作外存，找道为随机操作；读取扇区内例：磁盘存储器，用作外存，找道为随机操作；读取扇区内容则为顺序操作容则为顺序操作存储器分类存储器分类n按存储器工作方式分按存储器工作方式分 n只读存储器只读存储器(ROM)：存储的内

4、容是固定不：存储的内容是固定不变的，只能读出而不能写入的半导体存储器变的，只能读出而不能写入的半导体存储器n随机读写存储器随机读写存储器(RAM)：既能读出又能写入：既能读出又能写入的半导体存储器的半导体存储器n可擦洗的可编程的只读存储器：可擦洗的可编程的只读存储器：EPROM E2PROM n闪速存储器闪速存储器(flash memory)存储器分类存储器分类n按在计算机系统中的作用分按在计算机系统中的作用分 n主存储器主存储器n辅助存储器辅助存储器n高速缓冲存储器高速缓冲存储器n控制存储器控制存储器存储器的分级结构存储器的分级结构n对存储器的要求对存储器的要求n容量大，速度快，成本低容量大

5、，速度快，成本低n解决三者之间的矛盾解决三者之间的矛盾n目前通常采用多级存储器体系结构目前通常采用多级存储器体系结构n高速缓冲存储器高速缓冲存储器n主存储器主存储器n外存储器外存储器存储器的分级结构存储器的分级结构CPUCPU寄存器寄存器CacheCache主存主存 磁盘磁盘CacheCache 磁盘磁盘 磁带磁带 光盘光盘CPUCPU能直接访问的能直接访问的能直接访问的能直接访问的存储器称为内存储存储器称为内存储存储器称为内存储存储器称为内存储器，包括告诉缓冲器，包括告诉缓冲器，包括告诉缓冲器，包括告诉缓冲存储器和主存储器存储器和主存储器存储器和主存储器存储器和主存储器CPUCPU不能直接访

6、问不能直接访问不能直接访问不能直接访问外存储器，外存储外存储器，外存储外存储器，外存储外存储器，外存储器的信息必须调入器的信息必须调入器的信息必须调入器的信息必须调入内存储器后才能为内存储器后才能为内存储器后才能为内存储器后才能为CPUCPU进行处理进行处理进行处理进行处理存储器的分级结构存储器的分级结构n各级存储器的用途和特点各级存储器的用途和特点名称名称简称简称用途用途特点特点高速缓冲高速缓冲存储器存储器Cache高速存取指令和数据高速存取指令和数据存取速度快，存取速度快，但存储容量小但存储容量小主存储器主存储器主存主存存放计算机运行期间的存放计算机运行期间的大量程序和数据大量程序和数据存

7、取速度较快，存取速度较快，存储容量不大存储容量不大外存储器外存储器外存外存存放系统程序和大型数存放系统程序和大型数据文件及数据库据文件及数据库存储容量大，位存储容量大，位成本低成本低主存储器的技术指标主存储器的技术指标n存储容量存储容量n存取时间存取时间n存储周期存储周期n存储器带宽存储器带宽主存储器的技术指标主存储器的技术指标n存储容量存储容量n计算机可寻址的最小单位是一个存储字计算机可寻址的最小单位是一个存储字n一个存储字所包括的二进制位数称为字长一个存储字所包括的二进制位数称为字长n一个字节为一个字节为8个二进制位个二进制位n一个字可以由若干字节组成一个字可以由若干字节组成n按按“字节字

8、节”寻址的计算机称为寻址的计算机称为“字节可寻址字节可寻址”计算计算机机n容量容量=主存储器存储单元总数主存储器存储单元总数存储字长存储字长n n存储容量存储容量存储容量存储容量一个存储器中可以容纳的存储单元总数，一个存储器中可以容纳的存储单元总数，存储容量的单位有存储容量的单位有B/K/M/G/T等等n存储容量反映了存储空间的大小存储容量反映了存储空间的大小主存储器的技术指标主存储器的技术指标n n存取时间存取时间存取时间存取时间又称存储器访问时间，是指从启动一次又称存储器访问时间，是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间，单位为存储器操作到完成该操作所经历的时间，单位为nsn n存

9、储周期存储周期存储周期存储周期是指连续启动两次读操作所需间隔的最是指连续启动两次读操作所需间隔的最小时间，通常略大于存取时间，单位为小时间，通常略大于存取时间，单位为nsn n存储器带宽存储器带宽存储器带宽存储器带宽是指单位时间里存储器所存取的信息是指单位时间里存储器所存取的信息量，单位为位量，单位为位/秒、字节秒、字节/秒，是衡量数据传输速秒，是衡量数据传输速率的重要技术指标率的重要技术指标n存取时间、存储周期、存储器带宽都反映了主存存取时间、存储周期、存储器带宽都反映了主存的速度指标的速度指标随机读写存储器随机读写存储器（RAM）n双极性（双极性（TTL）半导体存储器）半导体存储器n金属氧

10、化物半导体（金属氧化物半导体（Metal-Oxide-Semiconductor MOS）存储器）存储器n静态静态MOS存储器（存储器（Static RAM）n动态动态MOS存储器（存储器（Dynamic RAM）随机读写存储器随机读写存储器n半导体存储器半导体存储器n优点优点n存取速度快存取速度快n存储体积小存储体积小n可靠性高可靠性高n价格低廉价格低廉n缺点缺点n断电后存储器不能保存信息断电后存储器不能保存信息SRAM存储器存储器n基本存储元基本存储元n基本存储元是组成存储器的基础和核心基本存储元是组成存储器的基础和核心n它用来存储一位二进制信息它用来存储一位二进制信息0或或1SRAM存储

11、器n六管SRAM存储元X X地址地址译码线译码线Y Y地址译码线地址译码线T1T1T2T2T6T6B BA AT5T5T3T3T4T4VccVccD DD DT7T7T8T8I/OI/OI/OI/O1 10 0MOSMOS静态静态记忆单元记忆单元MOSMOS：金属氧：金属氧化物半导体化物半导体导通导通导通导通截止截止截止截止负载管负载管负载管负载管工作管工作管工作管工作管SRAM存储器存储器n六管SRAM存储元X X地址地址译码线译码线Y Y地址译码线地址译码线T1T1T2T2T6T6B BA AT5T5T3T3T4T4VccVccD DD DT7T7T8T8I/OI/OI/OI/O状态11

12、1截止截止导通导通0 0此时，存储元此时，存储元中存储的信息中存储的信息为为“1”1”SRAM存储器n六管SRAM存储元X X地址地址译码线译码线Y Y地址译码线地址译码线T1T1T2T2T6T6B BA AT5T5T3T3T4T4VccVccD DD DT7T7T8T8I/OI/OI/OI/O状态20 0导通导通截止截止1 1此时，存储元此时，存储元中存储的信息中存储的信息为为“0”0”SRAM存储器存储器n六管SRAM存储元X X地址地址译码线译码线Y Y地址译码线地址译码线T1T1T2T2T6T6B BA AT5T5T3T3T4T4VccVccD DD DT7T7T8T8I/OI/OI/

13、OI/O控制管控制管控制管控制管或或或或开门管开门管开门管开门管由存储单元地由存储单元地址经过译码后址经过译码后决定何时导通，决定何时导通，即何时对该存即何时对该存储元进行读写储元进行读写SRAM存储器存储器n基本存储元基本存储元n写操作（以写入写操作（以写入“1”为例）为例）n在在I/O线上输入高电平，而在线上输入高电平，而在I/O线上输入低电线上输入低电平平n开启开启T5,T6,T7,T8四个晶体管，将高、低电平分别四个晶体管，将高、低电平分别加载到加载到A、B点，使点，使T1管截止，管截止，T2管导通管导通n地址选择信号消失后，地址选择信号消失后，T5,T6,T7,T8管都截止，管都截止

14、，T1、T2管将保持写入的状态不变管将保持写入的状态不变SRAM存储器存储器n基本存储元基本存储元n读操作读操作n若某个存储元被选中，则该存储元的若某个存储元被选中，则该存储元的T5、T6、T7、T8管均导通，管均导通，A、B两点与位线两点与位线D与与D相连存相连存储元的信息被送到储元的信息被送到I/O与与I/O线上线上nI/O与与I/O线接着一个差动读出放大器线接着一个差动读出放大器，从其电，从其电流方向可以判知所存信息是流方向可以判知所存信息是“1”还是还是“0”、是每一列存储单元公用的两个门控管，用于和读写缓冲放大器之间的连接。、的开关状态由列地址译码器的输出j来控制，j时导通，j时截止

15、。组成基本触发器，用于记忆位二值代码。5和6是门控管，作模拟开关使用，以控制触发器的、和位线j、之间的联系。、的开关状态由字线i的状态决定。i、导通，触发器的和 端与位线j、接通；i时、截止，触发器与位线之间的联系被切断。存储单元所在的一行和一列同时被选中，i、j，、均处于导通状态。和 与j和 接通。如果这时 、，则读/写缓冲放大器的i接通、和截止，端的状态经i送到/O端，实现数据读出。若此时 、，则i截止、和导通，加到/O端的数据被写入存储单元中。SRAM存储器存储器nSRAM存储器的组成存储器的组成n存储体存储体n读写电路读写电路n地址译码电路地址译码电路n控制电路控制电路SRAM存储器的

16、组成存储器的组成A6A6 A7A7A11A116464=40966464=4096存储矩阵存储矩阵存储矩阵存储矩阵I/OI/O电路电路电路电路Y Y译码器译码器译码器译码器输出驱动输出驱动输出驱动输出驱动控制控制控制控制电路电路电路电路1 12 21616驱驱驱驱动动动动器器器器X X译译译译码码码码器器器器地地地地址址址址反反反反相相相相器器器器1 164642 21 164642 2A0A0A1A1A5A51 16464输出输出输出输出输入输入输入输入读读读读/写写写写片选片选片选片选存储体：存储单元的集合，存储元按矩阵形存储体：存储单元的集合，存储元按矩阵形式排列，由式排列，由X选择线（

17、行线）和选择线（行线）和Y选择线（列选择线（列线）的交叉来选择所需的位，往往把各个字线）的交叉来选择所需的位，往往把各个字的同一位组织在一个集成片中的同一位组织在一个集成片中地址译码器：将用二进制代码表示的地址地址译码器：将用二进制代码表示的地址转换成输出端的高电位，用来驱动相应的转换成输出端的高电位，用来驱动相应的读写电路，以便选择所要访问的存储单元读写电路，以便选择所要访问的存储单元SRAM存储器组成存储器组成n地址译码器地址译码器n单译码方式：适用于小容量存储器，也称字单译码方式：适用于小容量存储器，也称字结构，只使用一个地址译码器结构，只使用一个地址译码器n双译码方式：适用于大容量存储

18、器，采用两双译码方式：适用于大容量存储器，采用两个译码器，可以减少选择线的数目，节省驱个译码器，可以减少选择线的数目，节省驱动电路动电路SRAM存储器组成存储器组成n双译码结构uu地址译码器分为地址译码器分为地址译码器分为地址译码器分为X X向和向和向和向和Y Y向两个译码器向两个译码器向两个译码器向两个译码器uu每个译码器有每个译码器有每个译码器有每个译码器有n/2n/2个输入端，译码结果为个输入端，译码结果为个输入端，译码结果为个输入端，译码结果为2 2n/2n/2个输出状态个输出状态个输出状态个输出状态uuX X向和向和向和向和Y Y向译码器输出结果交叉，可以得到向译码器输出结果交叉，可

19、以得到向译码器输出结果交叉，可以得到向译码器输出结果交叉，可以得到2 2n n个输出结果个输出结果个输出结果个输出结果uu需要译码输出线需要译码输出线需要译码输出线需要译码输出线2222n/2n/2根，而单译码器需要根，而单译码器需要根，而单译码器需要根，而单译码器需要2 2n n根译码输出线根译码输出线根译码输出线根译码输出线SRAM存储器组成存储器组成n驱动器驱动器n双译码结构中，一条双译码结构中，一条X方向的选择线要控制方向的选择线要控制挂在其上的所有存储元电路，故其负载很大挂在其上的所有存储元电路，故其负载很大n前面例子中一条前面例子中一条X方向选择线要控制多少个方向选择线要控制多少个

20、存储元？存储元？n在译码器输出后加驱动器，驱动挂在各条在译码器输出后加驱动器，驱动挂在各条X方向选择线上的所有存储元电路方向选择线上的所有存储元电路64166416SRAM存储器组成存储器组成nI/O电路电路n处于数据总线和被选用的单元之间处于数据总线和被选用的单元之间n控制被选中的单元读出或写入控制被选中的单元读出或写入n具有放大信息的作用具有放大信息的作用SRAM存储器组成存储器组成n片选与读片选与读/写控制电路写控制电路n一个完整的存储器通常有多块存储芯片按一一个完整的存储器通常有多块存储芯片按一定方式进行连接定方式进行连接n在地址选择时，首先要选片在地址选择时，首先要选片n通常用地址译

21、码器的输出和一些控制信号通常用地址译码器的输出和一些控制信号（如读写信号）来形成片选信号（如读写信号）来形成片选信号n只有当片选信号有效时，此片所连的地址线只有当片选信号有效时，此片所连的地址线才有效，才能对这一片的存储单元进行操作才有效，才能对这一片的存储单元进行操作SRAM存储器组成存储器组成n输出驱动电路输出驱动电路n为了扩展存储器的容量，常需要将几个芯片为了扩展存储器的容量，常需要将几个芯片的数据线并联使用的数据线并联使用n另外存储器的读出数据或写入数据都放在双另外存储器的读出数据或写入数据都放在双向的数据总线上向的数据总线上n三态输出缓冲器三态输出缓冲器SRAM存储器组成存储器组成n

22、SRAM存储器芯片实例（Intel 2114）6464存储矩阵A3A4A5A6A7A8A0 A1 A2 A9I/O1I/O2I/O3I/O4CSWEVccGND164161行行选选择择列列I/OI/O控制控制列选择列选择输入数输入数据控制据控制uu是一个是一个1K41K4位的位的SRAMSRAMuu40964096个六管存储元电路排成了个六管存储元电路排成了64646464的矩阵的矩阵uu地址线地址线A3A3A8A8用于行译码，用于行译码，A0,A1,A2,A9A0,A1,A2,A9用用于列译码，每根列选择线同时连接于列译码，每根列选择线同时连接4 4位位片选：低片选：低电平有效电平有效CSC

23、S和和WEWE通过三态门控通过三态门控制数据的输入和输出制数据的输入和输出读写控制：低电平读写控制：低电平为写，高电平为读为写，高电平为读存储器与存储器与CPU连接连接n地址总线的连接地址总线的连接地址总线传输被访问的地址总线传输被访问的存储单元的地址信号存储单元的地址信号n数据总线的连接数据总线的连接数据总线传输被访问的数据总线传输被访问的存储单元的数据信号存储单元的数据信号n控制总线的连接控制总线的连接控制总线传输读控制总线传输读/写信号写信号和其他控制信号和其他控制信号存储器与存储器与CPU连接连接n存储器容量的扩充存储器容量的扩充n位扩展法位扩展法n字扩展法字扩展法n字位同时扩展法字位

24、同时扩展法存储器与存储器与CPU连接连接n位位扩扩展展法法I/OI/O0 0I/OI/O1 1I/OI/O2 2I/OI/O3 3I/OI/O4 4I/OI/O5 5I/OI/O6 6中央中央处理器处理器(CPU)(CPU)8K18K1I/OI/O7 7数据数据总线总线地址地址总线总线A0A0A12A12D0D0D7D7 由由8 8片片8K18K1的的RAMRAM存储芯片组成存储芯片组成8K88K8位的存储器位的存储器 每每1 1片存储器对应数据的片存储器对应数据的1 1位，与位，与1 1根数据总线连接根数据总线连接 没有选片要求，所有地址线接入每片存储芯片没有选片要求，所有地址线接入每片存储

25、芯片 每一条地址总线有每一条地址总线有8 8个负载，每一条数据线接有一个负载个负载，每一条数据线接有一个负载存储器与存储器与CPU连接连接n字字扩扩展展法法由4片16K8的RAM存储芯片组成64K8位的存储器4块芯片的数据线与数据总线D0D7相连因为每片芯片的容量为16K，所以需要连接14根地址线(A0-A13)最高两位地址线经2-4译码器译码用作片选信号(CE即CS)CPUCPUD0D7D0D716K816K8(1)(1)WEWECECE16K816K8(2)(2)WEWECECE16K816K8(3)(3)WEWECECE16K816K8(4)(4)WEWECECE译译码码器器2:42:4

26、A0A0WEWEA13A13A14A14A15A150 01 12 23 3第第1片片第第2片片第第3片片第第4片片片外地址片外地址A15 A1400011011片内地址片内地址A13 A000000000000000 11111111111111地址范围地址范围00003FFF 40007FFF 8000BFFF C000FFFF存储器与存储器与CPU连接连接n字位同时扩展法字位同时扩展法n容量为容量为MN位的存储器，可以使用位的存储器，可以使用(M/l)(N/k)个个lk位的存储芯片来构成位的存储芯片来构成存储器与存储器与CPU连接连接字字位位扩扩展展法法CPUCPUD0D7D0D716K

27、416K4(1)(1)WEWECECE16K416K4(1)(1)WEWECECE16K416K4(2)(2)WEWECECE16K416K4(2)(2)WEWECECE译译码码器器2:42:4A0A0WEWEA13A13A14A14A15A150 01 12 23 3D0D3D0D3D4D7D4D7D0D3D0D3D4D7D4D72222个个个个16K416K4位的存储芯片位的存储芯片位的存储芯片位的存储芯片构成了构成了构成了构成了32K832K8位的存储器位的存储器位的存储器位的存储器SRAM存储器读、写周期存储器读、写周期n读周期读周期n地址（译码、驱动）地址（译码、驱动）n片选（片选（

28、CS）n数据数据t tCXCXSRAM存储器读、写周期存储器读、写周期n读周期的时序波形图读周期：地址有效读周期：地址有效CS有效有效数据输出数据输出CS复位复位地址撤销地址撤销 t tRCRCt tA At tCOCOt tOTDOTDt tOHAOHAtRC读周期时间读周期时间tA读出时间读出时间tCO片选到数据输出延迟片选到数据输出延迟tCX片选到输出有效片选到输出有效tOTD从断开片选到输出变为三态从断开片选到输出变为三态tOHA地址改变后的维持时间地址改变后的维持时间读时序图：读时序图：通过水平方向，可以知道每个信号随时间的变化通过水平方向，可以知道每个信号随时间的变化通过垂直方向，

29、可以知道各信号之间的先后关系通过垂直方向，可以知道各信号之间的先后关系SRAM存储器读、写周期存储器读、写周期n读周期读周期n在在CPU控制下，将需要读出的存储单元的地控制下，将需要读出的存储单元的地址码通过地址总线送至存储器地址寄存器中；址码通过地址总线送至存储器地址寄存器中；（地址有效）（地址有效）n存储器地址译码器将该地址编码译成相应的存储器地址译码器将该地址编码译成相应的地址选择线信号，选中指定的存储单元；地址选择线信号，选中指定的存储单元；SRAM存储器读、写周期存储器读、写周期n读周期读周期nCPU的读命令信号经控制电路转换成存储器的读命令信号经控制电路转换成存储器的读操作，将存储

30、单元的内容读出送数据寄的读操作，将存储单元的内容读出送数据寄存器；（读命令有效）存器；（读命令有效）n在在CPU的控制下，将存储器数据缓冲寄存器的控制下，将存储器数据缓冲寄存器内容经数据总线，送到指定的其它计算机部内容经数据总线，送到指定的其它计算机部件中，完成存储器的读操作。（数据输出）件中，完成存储器的读操作。（数据输出）SRAM存储器读、写周期存储器读、写周期n写周期写周期n地址（译码、驱动）地址（译码、驱动）n片选（片选（CS）n数据数据n写控制信号（写控制信号（WE）t tDWDWSRAM存储器读、写周期存储器读、写周期n写周期的时序波形图写周期的时序波形图写周期：地址有效写周期：地

31、址有效CS有效有效数据有效数据有效写命令有效（数据输入）写命令有效（数据输入）CS复位复位地址撤销地址撤销t tWCWCt tDTWDTWt tWWt tDHDHt tWRWRtWC写周期时间写周期时间tW写数时间写数时间tWR写恢复时间写恢复时间tDTW从写信号有效到输出三态的时间从写信号有效到输出三态的时间tDW数据有效时间数据有效时间tDH写信号无效后数据保持时间写信号无效后数据保持时间SRAM存储器读、写周期存储器读、写周期n写周期写周期n在在CPU控制下，将需要写入的存储单元的地控制下，将需要写入的存储单元的地址码通过地址总线送至存储器地址寄存器中；址码通过地址总线送至存储器地址寄存

32、器中；（地址有效）（地址有效）n存储器地址译码器将该地址编码译成相应的存储器地址译码器将该地址编码译成相应的地址选择线信号，选中指定的存储单元；地址选择线信号，选中指定的存储单元；SRAM存储器读、写周期存储器读、写周期n写周期写周期n在在CPU控制下，将需要写入存储器的数据送控制下，将需要写入存储器的数据送入存储器数据缓冲寄存器中；（数据有效）入存储器数据缓冲寄存器中；（数据有效）nCPU的写命令信号经控制电路转换成存储器的写命令信号经控制电路转换成存储器的写操作，将数据缓冲寄存器的内容读出并的写操作，将数据缓冲寄存器的内容读出并写入指定的存储单元，完成存储器写操作。写入指定的存储单元，完成

33、存储器写操作。（写命令有效（数据输入）（写命令有效（数据输入）SRAM存储器读、写周期存储器读、写周期n【例1】请指出下图中写入时序中的错误请指出下图中写入时序中的错误写入存储器的时序信号必须同步。写入存储器的时序信号必须同步。通常，当通常，当R/W线加负脉冲时，地址线加负脉冲时，地址线和数据线的电平必须是稳定的线和数据线的电平必须是稳定的 SRAM存储器读、写周期存储器读、写周期n【例例1】正确的写入时序图正确的写入时序图习题一习题一 用用1K4位位的的芯芯片片构构成成一一个个2K8位位的的存存储储器系统，问：器系统，问：1数据寄存器为多少位？数据寄存器为多少位？2地址寄存器需要多少位？地址

34、寄存器需要多少位？3共需多少片共需多少片RAM芯片？芯片？4画出此存储器与画出此存储器与CPU的连接图。的连接图。习题二习题二n设一个存储器，具有设一个存储器，具有14位地址线，位地址线，8位位字长，那么它能存储多少字节的信息？字长，那么它能存储多少字节的信息？若用若用1K1位位RAM芯片组成该存储器，芯片组成该存储器，需要多少片？地址线中有几根用作芯片需要多少片？地址线中有几根用作芯片选择？选择？因为因为2 214141616K K1638416384，所以该存储器能存储所以该存储器能存储1638416384个字节。个字节。即所需芯片总数即所需芯片总数128128片片芯片内部译码需芯片内部译

35、码需1010位，一般用低位，一般用低1010位，这样可用地址总线位，这样可用地址总线中的高中的高4 4位，通过位，通过4 4 1616译码器来选择芯片。译码器来选择芯片。解答解答某8位机的地址码为16位，请回答：若使用16K8位的存储器模板构成该机的最大主存空间，共需几块？若每个模板由4K4的RAM芯片组成，则主存共需多少芯片？CPU如何选择各块模板2 2、每块模板由、每块模板由4 4K4K4的的RAMRAM芯片组成，芯片组成，每块模板需（每块模板需（1616K8K8）（）（4K44K4）8 8块块RAMRAM芯片，芯片，主存共需主存共需4 4 883232片芯片片芯片3 3、CPUCPU通常

36、利用地址码的高位，通过译码器的输出来选择模板通常利用地址码的高位，通过译码器的输出来选择模板。具体连接是，同一模板内芯片的片选端连在一起，不同模板。具体连接是，同一模板内芯片的片选端连在一起，不同模板的片选端再分别连到译码器的不同输出端上。的片选端再分别连到译码器的不同输出端上。1 1、该机的最大寻址空间为、该机的最大寻址空间为2 21616，每个模板为，每个模板为8 8位，每块模板位，每块模板需需2162162142144 4块块2.SRAM的的使用举例使用举例 图图 16Kb8静态静态RAM模块模块 图中图中4个个4Kb8的芯片构成的芯片构成16KB的的SRAM子系统，这个子系统分为两部分

37、：子系统，这个子系统分为两部分：4Kb8的存储模块的存储模块 总线驱动器和外围电路总线驱动器和外围电路 两点说明：两点说明：关于片选信号关于片选信号CE#和数据线和数据线 关于写信号关于写信号WE#3.DRAM和和DRAM控制器的使用举例控制器的使用举例 动态动态RAM控制器控制器8203和和2164的连接关系的连接关系内存的分区结构内存的分区结构 内存分为：内存分为：基本内存区基本内存区(conventional memory)conventional memory)高端内存区高端内存区(upper memory)upper memory)扩充内存区扩充内存区(expanded memory

38、)expanded memory)扩展内存区扩展内存区(extended memory)extended memory)PC机的内存组织机的内存组织 基本内存区的组织基本内存区的组织 高端内存区的组织高端内存区的组织 用高端内存区用高端内存区64KB映射扩充内存的映射扩充内存的1个页组个页组 4.2.2 164.2.2 16位和位和3232位微机系统的内存组织位微机系统的内存组织1.16位微机系统的内存组织位微机系统的内存组织 8086用用20位地址总线寻址位地址总线寻址1MB存储空间，存储空间，由两个存储体组成：由两个存储体组成：奇地址存储体奇地址存储体偶地址存储体偶地址存储体16位位CPU对存储器的访问分为：对存储器的访问分为：按字节访问按字节访问按字访问按字访问16位微机系统的内存组织位微机系统的内存组织 2.32位微机系统的内存组织位微机系统的内存组织