微型计算机技术与汇编语言程序设计：ch12-1存储器及其接口

1、PAGE 存储器及其接口本章学习目标:掌握半导体存储器的分类、组成及组成部件的作用及工作原理、读/写操作的基本过程。掌握SRAM、DRAM芯片的组成特点、工作过程、典型芯片的引脚信号、了解DRAM刷新的基本概念。掌握半导体存储器的主要技术指标、芯片的扩充、CPU与半导体存储器间的连接。了解Cache的基本概念、特点、在系统中的位置。 简介存储器就是用来存储程序和数据的，程序和数据都是信息的表现形式。按照存取速度和用途可把存储器分为两大类：内存储器（简称内存，又称主存储器）和外存储器。存储器的容量越大，记忆的信息也就越多，计算机的功能也就越强。存储器的逻辑结构示意图半导体存储器的分类1RAM的种

2、类：在RAM中，按工艺可分为双极型和MOS型两大类。用MOS器件构成的RAM，可分为静态RAM和动态RAM两种。2ROM的种类：1）掩膜ROM；2）可编程的只读存储器PROM；3）可擦除的EPROM；4）电擦除的PROM；5）快速擦写存储器Flash Memory 又称快闪存储器半导体存储器的分类半导体存储器的主要性能指标（1）存储容量 （2）存储速度（3）只读性 （4）功耗（5）易失性 （6）价格（7）可靠性 半导体存储芯片的一般结构译码方式:单译码方式, 双译码方式随机存储器(RAM)静态存储器SRAM六管基本存储电路单元动态存储器DRAM只读存储器ROM, PROM, EPROM, EE

3、PROM, FLASH MEMORYCPU与存储器的连接CPU与存储器的连接时应注意的问题总线驱动能力时序配合CPU的时序与存储器的存取速度之间的配合.数据线的连接地址线的连接全译码法部分译码法线选法读写控制线的连接CPUMROM与RAM地址分配地址译码器74LS138译码器74LS138的真值表译码器的应用(1)数据宽度扩展(无译码器)用10241位的芯片组成1024x8 RAM的方框图(2)单元数扩展(用地址线高位进行译码,用于选择芯片)用8K8位的芯片组成64Kx8 存储器方框图(3)数据位宽度扩展,单元数扩展用2564位的芯片组成1024x8 RAM的方框图(4)1Kx4 RAM芯片组

4、成4Kx8存储器(线选法)(5) 1Kx4 RAM芯片组成4Kx8存储器(部分译码法)(6) 1Kx4 RAM芯片组成4Kx8存储器(全译码法)PROM地址译码器PLD可编程译码器 16位微机系统中的内存储器接口/BHE, A0 组合来选择2个存储体：偶存储体、奇存储体 32位微机系统中的内存储器接口/BE0，/BE1，/BE2，/BE3，/MWTC组合选择4个存储体以决定进行8位，16位，32位操作。 64位微机系统中的内存储器接口/BE0，/BE1，/BE2，。/BE7，/MWTC组合选择8个存储体。高速缓冲存储器Cache什么是Cache?为什么要用Cache?CPUCache主M虚M用

5、多级的的存储结构解决价格速度容量的平衡。3为什么用Cache可以提高CPU对存储器的读写速度？程序局部性原理。Cache工作原理Cache及主M地址组成的部分主存有n条地址线,主存容量为2n ;把主存划分为大小相等的2m块, 每块有2n-m (=2r)个单元。Cache有p条地址线,主存容量为2p ;把主存划分为大小相等的2c块, 每块有2p-c (=2r)个单元;主M中的某一块放入Cache中的某一块中。块号的变换。如何替换？如何查找？如何映射？如何保持一致性？Cache的基本结构Cache的工作过程地址映像全相联映射主M中的任意一块可以放入Cache中的任意块中。CAM中保存块号或主存中块的起始地址(=m000, 其中有r个0)标记。直接映射主存中每一块只能装入到Cache中的唯一的特定位置。N路组相联映射是全相联映射与直接映射的一种折衷方法。有N个Cache,主存的分为多个区(组)，区与Cache是全相联映射，同一区内不同块之间是直接映射。6替换算法近期最少作用算法(LRU)Cache每块一个计数器，命中计