ch4_1存储器

1. 存储器的类型

1.1 按照存储介质来分类

1. 半导体存储器： TTL， MOS 易失性

2. 磁表面存储器： 磁头， 载磁体；

3. 磁芯存储器： 硬磁材料， 环状元件

4. 光盘存储器: 激光， 磁光材料;

1.2 按照存取方式分类

存取时间 与 物理地址无关： （随机访问）

• 随机存储器， 在程序的执行过程中， 可读 ， 可写；

• 只读存储器， 在程序的执行过程中， 只读；

存取时间 与 物理地址有关 （串行访问）

• 顺序存取存储器， 磁带

• 直接存取存储器， 磁盘;

1.3 按照作用分类

存储器：

主存储器，
Flash Memory;
高速缓冲存储器 cache;
辅助存储器

2. 存储器的层次结构

2.1 为什么要划分 存储层次

由于各种不同类型的存储器之间，
存取速度 和存储容量 相差较大，

即寄存器类型的 存储器， 速度最快， 但是容量却最小；

而主存级别的 存储器， 虽然容量增大，但是相对于CPU 中寄存器，速度却慢了很多；

2.2 缓存和主存层次

缓存和 主存之间， 是为了 解决 速度差异较大的问题，

主存和辅存之间： 是为了解决 容量 的问题， 而主存 和辅存 之间采用了 虚拟地址映射的关系。

3. 主存储器

MDR： memory data register, 主存数据寄存器， MDR 用来保存要被写入地址单元 或者 从地址单元读入的 数据，　是一个数据寄存器，即该寄存器中存放的是数据

MAR: memory address register 　主存地址寄存器，　地址寄存器，　该寄存器中　存放的是地址，　MAR: 用来保存数据将要被传输到的　地址位置　或者　数据来源的地址位置；

之所以前面开头加上M: 　代表的是Ｍemory 主存，表示目的地是主存或者来源于主存。

即虽然当前的数据　保存在cpu中寄存器中，　但是该数据来源于　主存，　或者将要存放到主存中；
　
　数据将要存放到主存中的地址，　　或者数据来源于主存中的地址；

3.1 主存储器的基本组成

由地址总线负责：　CPU 　中的MAR（主存地址寄存器）　　和主存之间进行通信；

数据总线负责: CPU 中的 MDR（主存数据寄存器） 　和主存之间通信；

ＣＰＵ中的控制电路，　控制读写　功能；

3.2 　主存中存储单元地址的分配

一个十六进制数需要占用４位二进制，
8 个　十六进制数，　　需要占用　32位　二进制；
保存在存储单元当中，

• 将高位字节的地址作为存储器的地址；
  　高位字节，　12　存放在低地址；
  　低位字节，　78 　存放在高地址；
  　
  并且以高位字节，即12 所在的地址，作为存储地址，即图中的字地址0,
  

• 将低位字节地址作为存储器的字地址；
  　　低位字节,78 存放在低地址，并且以

观察，两者都是以低地址作为字地址的；

3.3 　主存的存储容量与存储速度

存储容量　　主存　存放二进制代码的总位数

存储速度

• 存取时间　　存储器的访问时间，　读出时间　写入时间
• 存取周期　　连续两次独立的存储器操作，　（读或写）所需的最小间隔时间　　　读周期　　写周期
• 存储器的带宽:　位、秒

4 主存储器的　－　半导体芯片简介

４.1 半导体存储芯片的基本结构

上方带有横线，表示低电平有效

片选线：CS, CE
读写控制线: WE

用 8 个一位的16k 存储芯片，　组成一组８位的存储器，

每组为８位，总共需要４组；

4.2 半导体存储芯片的译码驱动方式:

• 线选法:

通过地址译码器，　选出其中的一个地址线。
读写控制电路，　选择　读操作　还是　写　操作；

• 重合法

使用，双向地址译码器，

5. 随机存起存储器RAM

5.1 静态 RAM

T1~ T4 触发器，用于保存数据；

多组　T1~ T4,

读操作：

T5, T6 　行选，列选；