【正文】 第 4章 主存儲器 主存儲器處于全機中心地位 讀 /寫存儲器 非易失性存儲器 DRAM的研制與發(fā)展（略） 半導(dǎo)體存儲器的組成與控制 多體交叉存儲器 學(xué)習(xí)目的 、主存儲器分類、主存儲器的主要技術(shù)指標(biāo)、主存儲器的基本操作。 、存儲器的組成、讀 /寫過程的時序和再生產(chǎn)生的原因和實現(xiàn)方法。 ，了解多體交叉存儲器的原理和編碼方法。 本章重難點 重點： 、動態(tài)存儲元的讀 /寫原理，再生產(chǎn)生的原因和實現(xiàn)方法。 、位擴展方式，存儲器組成與控制。 難點： 、動態(tài)存儲元的讀 /寫原理。 。 。CPU直接從存儲器取指令或存取數(shù)據(jù)。 DMA技術(shù)或輸入輸出通道技術(shù) ， 在存儲器和輸入輸出系統(tǒng)之間直接傳輸數(shù)據(jù) 。 交換數(shù)據(jù) 存儲器： 是計算機系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，用來存放程序和數(shù)據(jù)。 存儲元： 存儲器的最小組成單位，用以存儲 1位二進(jìn)制代碼。 存儲單元： 是 CPU訪問存儲器基本單位，由若干個具有相同操作屬性的存儲元組成。 單元地址： 在存儲器中用以表識存儲單元的唯一編號， CPU通過該編號訪問相應(yīng)的存儲單元。 字存儲單元 ：存放一個字的存儲單元，相應(yīng)的單元地址叫字地址。 字節(jié)存儲單元 ： 存放一個字節(jié)的存儲單元，相應(yīng)的單元地址叫字節(jié)地址 按字尋址計算機： 可編址的最小單位是字存儲單元的計算機。 按字節(jié)尋址計算機 ：可編址的最小單位是字節(jié)的計算機。 存儲體： 存儲單元的集合，是存放二進(jìn)制信息的地方 幾個基本概念 存儲器各個概念之間的關(guān)系 單元地址 00…00 00…01 . . . . . . . . XX…XX 存儲單元 存儲元 存儲容量 存儲體 1. 按存儲介質(zhì)分 半導(dǎo)體存儲器： 用半導(dǎo)體器件組成的存儲器。 磁表面存儲器： 用磁性材料做成的存儲器。 2. 按存儲方式分 隨機存儲器 ：任何存儲單元的內(nèi)容都能被隨機存取，且存取 時間和存儲單元的物理位置無關(guān)。 順序存儲器： 只能按某種順序來存取，存取時間和存儲單元 的物理位置有關(guān)。 3. 按存儲器的讀寫功能分 只讀存儲器 (ROM)：存儲的內(nèi)容是固定不變的，只能讀出而 不能寫入的半導(dǎo)體存儲器。 隨機讀寫存儲器 (RAM)：既能讀出又能寫入的半導(dǎo)體存儲器。 4. 按信息的可保存性分 非永久記憶的存儲器： 斷電后信息即消失的存儲器。 永久記憶性存儲器： 斷電后仍能保存信息的存儲器。 5. 按在計算機系統(tǒng)中的作用分 根據(jù)存儲器在計算機系統(tǒng)中所起的作用，可分為 : 主存儲器 、 輔助存儲器 、 高速緩沖存儲器 、 控制存儲器 等。 半 導(dǎo) 體 存 儲 器 只讀 存儲器 ROM 隨機讀寫 存儲器 RAM 掩膜 ROM 可編程 ROM （ PROM ） 可擦除 ROM （ EPPROM ） 電擦除 ROM （ E 2 PROM ） 靜態(tài) RAM （ SRAM ） 動態(tài) RAM （ DRAM ） 半導(dǎo)體存儲器 主存儲器的主要性能指標(biāo) :主存容量 、 存儲器存取時間和存儲周期時間 。 ： 按字節(jié)或按字尋址 ， 容量為多少字節(jié) ， 單位： KB（ 210） ， MB（ 220） ， GB（ 230） ； 地址線數(shù)決定最大直接尋址空間大小 （ n位地址： 2n） 。 2. 存取時間 （ 存儲器訪問時間 ） (或讀 /寫時間 )：（ memory access time） 指啟動一次存儲器操作到完成該操作所經(jīng)歷的時間 。 *讀出時間： 指從 CPU向 MEM發(fā)出有效地址和讀命令開始 ， 直到將被選單元的內(nèi)容讀出為止所用的時間 。 *寫入時間： 指從 CPU向 MEM發(fā)出有效地址和寫命令開始 ， 直到信息寫入被選中單元為止所用的時間 。 3. 存儲周期時間（又稱讀 /寫周期，或訪問周期）： CPU連續(xù)啟動兩次獨立的存儲器操作所需間隔的最小時間。 （目前一般存儲器可達(dá)幾納秒（ ns）） 主存儲器用來暫時存儲 CPU正在使用的指令和數(shù)據(jù)，它和 CPU的關(guān)系最為密切。 主存儲器和 CPU的連接是由總線支持的， 連接形式如圖 4． 1所示。 CPU與主存之間采取異步工作方式 ， 以 ready信號表示一次訪存操作的結(jié)束 。 AR： 地址寄存器 DR： 數(shù)據(jù)寄存器 讀（?。┎僮? ：從 CPU送來的地址所指定的存 儲單元中取出信息，再送給 CPU。 （ 1）地址 ARAB CPU將地址信號送至地址總線 （ 2） Read CPU發(fā)讀命令 （ 3） Wait for MFC 等待存儲器工作完成信號 （ 4） (AR)DBDR 讀出信息經(jīng)數(shù)據(jù)總線送至 CPU 寫（存）操作 ：將要寫入的信息存入 CPU所指定的存儲單元中。 （ 1）地址 ARAB CPU將地址信號送至地址總線 （ 2）數(shù)據(jù) DRDB CPU將要寫入的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)總線 （ 3） Write CPU發(fā)寫信號 （ 4） Wait for MFC 等待存儲器工作完成信號 讀 /寫存儲器 (即隨機存儲 (RAM)) 存儲器 工藝 雙極型 MOS型 TTL型 ECL型 速度很快、功耗大、容量小 電路結(jié)構(gòu) PMOS NMOS CMOS 功耗小、容量大 （靜態(tài) MOS除外） 工作方式 靜態(tài) MOS 動態(tài) MOS ECL:發(fā)射集耦合邏輯電路的簡稱 存儲信息原理 動態(tài)存儲器 DRAM（動態(tài) MOS型）： 依靠電容存儲電荷的原理存儲信息 。功耗較小 ,容量大 ,速度較快 ,作主存 。 靜態(tài)存儲器 SRAM（雙極型、靜態(tài) MOS型） 依靠雙穩(wěn)態(tài)電路內(nèi)部交叉反饋的機制存儲信息。 功耗較大 ,速度快 ,作 Cache。 SRAM： 利用雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來保存信息，只要不斷電，信息 是不會丟失的，因為其不需要進(jìn)行動態(tài)刷新，故稱為 “靜態(tài)”存儲器。 DRAM： 利用 MOS電容存儲電荷來保存信息，使用時需要 給電容充電才能使信息保持，即要定期刷