主存儲器部件的組成與設(shè)計

發(fā)布時間:2008/9/1 0:00:00 訪問次數(shù):586

　　主存儲器概述

　　（１）主存儲器的兩個重要技術(shù)指標

　　◎讀寫速度：常常用存儲周期來度量，存儲周期是連續(xù)啟動兩次獨立的存儲器操作（如讀操作）所必需的時間間隔。

　　◎存儲容量：通常用構(gòu)成存儲器的字節(jié)數(shù)或字數(shù)來計量。

　�。ǎ玻┲鞔鎯ζ髋cｃｐｕ及外圍設(shè)備的連接

　　是通過地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線進行連接，見下圖

　　主存儲器與ｃｐｕ的連接

　　◎地址總線用于選擇主存儲器的一個存儲單元，若地址總線的位數(shù)ｋ，則最大可尋址空間為２ｋ。如ｋ＝２０，可訪問１ｍｂ的存儲單元。

　　◎數(shù)據(jù)總線用于在計算機各功能部件之間傳送數(shù)據(jù)。

　　◎控制總線用于指明總線的工作周期和本次輸入／輸出完成的時刻。

　　（３）主存儲器分類

　　◎按信息保存的長短分：ｒｏｍ與ｒａｍ

　　◎按生產(chǎn)工藝分：靜態(tài)存儲器與動態(tài)存儲器

　　靜態(tài)存儲器（ｓｒａｍ）：讀寫速度快，生產(chǎn)成本高，多用于容量較小的高速緩沖存儲器。

　　動態(tài)存儲器（ｄｒａｍ）：讀寫速度較慢，集成度高，生產(chǎn)成本低，多用于容量較大的主存儲器。

　　靜態(tài)存儲器與動態(tài)存儲器主要性能比較如下表：

　　靜態(tài)和動態(tài)存儲器芯片特性比較

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　　存儲信息　觸發(fā)器　電容

　　破壞性讀出　非　是

　　需要刷新　不要　需要

　　送行列地址　同時送　分兩次送

　　運行速度　快　慢

　　集成度　低　高

　　發(fā)熱量　大　小

　　存儲成本　高　低

　　動態(tài)存儲器的定期刷新：在不進行讀寫操作時，ｄｒａｍ　存儲器的各單元處于斷電狀態(tài)，由于漏電的存在，保存在電容ｃｓ　上的電荷會慢慢地漏掉，為此必須定時予以補充，稱為刷新操作。

　�。病討B(tài)存儲器的記憶原理和讀寫過程

　�。ǎ保﹦討B(tài)存儲器的組成：由單個ｍｏｓ管來存儲一位二進制信息。信息存儲在ｍｏｓ管的源極的寄生電容ｃｓ中。

　　◎?qū)憯?shù)據(jù)時：字線為高電平，ｔ導(dǎo)通。

　　寫“１”時，位線（數(shù)據(jù)線）為低電平，�。觯洌洌娫矗⿲⑾螂娙莩潆�

　　寫“０時，位線（數(shù)據(jù)線）為高電平，　若電容存儲了電荷，則將會使電容完成放電，就表示存儲了“０”。

　　◎讀數(shù)據(jù)時：先使位線（數(shù)據(jù)線）變?yōu)楦唠娖�，�?dāng)字線高電平到來時ｔ導(dǎo)通，若電容原存儲有電荷（　是“１”�。�，則電容就要放電，就會使數(shù)據(jù)線電位由高變低；若電容沒有存儲電荷（　是“０”�。瑒t數(shù)據(jù)線電位不會變化。檢測數(shù)據(jù)線上電位的變化就可以區(qū)分讀出的數(shù)據(jù)是１還是０。

　　注意

　�、僮x操作使電容原存儲的電荷丟失，因此是破壞性讀出。為保持原記憶內(nèi)容，必須在讀操作后立刻跟隨一次寫入操作，稱為預(yù)充電延遲。

　　②向動態(tài)存儲器的存儲單元提供地址，是先送行地址再送列地址。原因就是對動態(tài)存儲器必須定時刷新（如２ｍｓ），刷新不是按字處理，而是每次刷新一行，即為連接在同一行上所有存儲單元的電容補充一次能量。

　�、墼趧討B(tài)存儲器的位線上讀出信號很小，必須接讀出放大器，通常用觸發(fā)器線路實現(xiàn)。

　�、艽鎯ζ餍酒瑑�(nèi)部的行地址和列地址鎖存器分先后接受行、列地址。

　�、荩颍幔�、ｃａｓ、ｗｅ、ｄｉｎ、ｄｏｕｔ時序關(guān)系如下圖：

　　３、教學(xué)計算機的內(nèi)存儲器組成與設(shè)計

　�。ǎ保╈o態(tài)存儲器的存儲原理和芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)（ｐ２０７）

　�。ǎ玻┙虒W(xué)計算機內(nèi)存儲器的組成與設(shè)計

　　◎地址總線：記為ａｂ１５～ａｂ０，統(tǒng)一由地址寄存器ａｒ驅(qū)動，地址寄存器ａｒ只接收ａｌｕ輸出的信息。

　　◎控制總線：控制總線的信號由譯碼器７４ｌｓ１３９給出，功能是指出總線周期的類型：

　　※內(nèi)存寫周期　用ｍｍｗ信號標記

　　※內(nèi)存讀周期　用ｍｍｒ信號標記

　　※外設(shè)（接口）寫周期　用ｉｏｗ信號標記

　　※外設(shè)（接口）讀周期　用ｉｏｒ信號標記

　　※內(nèi)存在工作　用ｍｍｒｅｑ信號標記

　　※外設(shè)在工作　用ｉｏｒｅｑ信號標記

　　※寫控存周期　用ｓｗａ信號標記

　　◎數(shù)據(jù)總線：分為內(nèi)部數(shù)據(jù)總線ｉｂ與外部數(shù)據(jù)總線ｄｂ兩部分。主要完成計算機各功能部件之間的數(shù)據(jù)傳送。

　　設(shè)計總