第2章 存储系统(第12讲)

1、1,计算机组成 与系统结构,第二章 存储系统 （第12讲）,2,2.2 主存储器,2.2.2 主存储器组成,图2.14 主存储器的基本组成,3,(1)地址译码器： 它是把地址码变换成驱动字线电位的逻辑电路. 2n根字线 选一. (2)双向译码结构: 若地址码为10位 单向译码: 210=1024条驱动线 1024个驱动电路. 双向译码: 25 .25=32*32,只需32+32=64条,地址译码器,2.2 主存储器,2.2.2 主存储器组成地址编码和译码,4,2.2 主存储器,2.2.2 主存储器组成地址编码和译码,X 地 址 译 码 器,0 , 0,0 , 1,1 , 1,1 , 0,0 ,

2、 31,1 , 31,31 , 1,31 , 31,31 , 0,Y地址译码器,A0,A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8,A9,Y0,Y1,Y31,X0,X1,X31,图2.17 双译码结构示例,5,2.2 主存储器,2.2.2 主存储器组成数据读/写,MAR,MDR,AB,DB,CB,AB,CB,MFC,CPU MM (1)读操作: 从存储器取一字节(字) CPU指定存储器地址 MAR MAR CPU 读请求 MM MDR DB MBR CPU MM MFC-Memory Function Complete,数据,6,2.2 主存储器,2.2.2 主存储器组成数据读/写,(2)写

3、操作:即存一字 MM CPU指定存储字地址 MAR MAR; 送地址 CPU将待写的信息字 MBR MM的MDR;送数据 CPU 写命令 CPU MM,AB,DB,CB,MFC,AB,DB,CB,7,(3)控制方式: CPU MM 同步(synchronous):数据传送在固定时间间隔内完成.时间间隔由统一的时钟脉冲决定.定时,定序. 异步(Asynchronous):存储器完成读写后, 用MFC信号告之CPU, 允许速度不同的存储器工作. 典型的SRAM读/写时序:即控制信号和数据按时间出现的顺序. 写周期:是进行两次连续写操作的最小间隔时间. 读周期:不同之处是WE一直为高(无效).,2.

4、2 主存储器,2.2.2 主存储器组成数据读/写,8,图2.18 写周期时序,图 2.19 读周期时序,2.2 主存储器,2.2.2 主存储器组成数据读/写,9,2.2 主存储器,2.2.2 主存储器组成存储体,扩展方式:存储芯片连接成存储器的方式。 扩展方法：位扩展、字扩展、字位扩展,10,存储器 64KX8,CPU,地址总线,数据总线,控制总线,地址线,数据线,16位 A 64KB,D0,D7,8位 D,控制线,读写线（R/W)；片选线 （CS),RAM 芯片 64KX2,A,D,R/W,CS,?,2.2.2 主存储器组成存储器位扩展,11,RAM 芯片 64KX2,16,8,64KB存储

5、器=4片64K*2b存储芯片,R / W,CS,D,A,64KX2位 64KX8位 (64KB),2.2.2 主存储器组成存储器位扩展,2,2,2,2,RAM 芯片 64KX2,RAM 芯片 64KX2,RAM 芯片 64KX2,16,16,16,16,12,存储器 64KX8,CPU,地址总线,数据总线,控制总线,地址线,数据线,16位 A 64KB,D0,D7,8位 D,控制线,读写线(R/W)；片选线 (CS),RAM 芯片 16KX8,A,D,R/W,CS,?,2.2.2 主存储器组成存储器字扩展,64KB存储器=4片16K*8b存储芯片,2.2.2 主存储器组成存储器字扩展,2-4译

6、码器,A15,A14,CS0,CS1,CS2,CS3,14,16,8,D,A,R / W,16KX8位 64KX8位 (64KB),RAM 芯片 16KX8,RAM 芯片 16KX8,RAM 芯片 16KX8,RAM 芯片 16KX8,14,14,14,8,8,8,8,13,2-4译码器,A15,A14,CS0,CS1,CS2,CS3,14,16,8,D,A,R / W,16KX8位 64KX8位 (64KB),RAM 芯片 16KX8,RAM 芯片 16KX8,RAM 芯片 16KX8,RAM 芯片 16KX8,14,14,14,8,8,8,8,14,0000000000000000 001

7、1111111111111 0000H-3FFFH,0100000000000000 0111111111111111 4000H-7FFFH,1000000000000000 1011111111111111 8000H-BFFFH,1100000000000000 1111111111111111 C000H-FFFFH,A15 A14 RAM芯片 0 0 CS0 0 1 CS1 1 0 CS2 1 1 CS3,0000H FFFFH,15,2.2 主存储器,2.2.2 主存储器组成存储体,64K*8位(64KB) 位扩展：64K*2位 64K*8位 字扩展：16K*8位 64K*8位 位

8、扩展和字扩展的比较 扩展需求 扩展方法（数据线D、地址线A、R/W、CS） 各个芯片的工作情况（地址芯片） 增加器件,16,存储芯片：数据线1位 地址线-28位 256M*1b,内存条：数据线8位 地址线-28位 256MB SDRAM:Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步动态随机存取存储器,17,存储器 64KX8,CPU,地址总线,数据总线,控制总线,地址线,数据线,16位 A 64KB,D0,D7,8位 D,控制线,读写线(R/W)；片选线 (CS),RAM 芯片 16KX4,A,D,R/W,CS,?,2.2.2 主存储器组成存储器字位扩展,2-4译码器,A15,A14,CS0,CS1,CS2,CS3,14,16,8,D,A,R / W,16KX4位 64KX8位 (64KB),RAM 芯片 16KX4,RAM 芯片 16KX4,RAM 芯片 16KX4,RAM 芯片 16KX4,14,14,14,4,4,4,4,18,A15 A14 RAM芯片 片数 0 0 CS0 2 0 1 CS1 2 1 0 CS2 2 1 1 CS3 2,64KB存储器=8片16K*4位存储芯片,（1）16KX4位 16KX8位