【正文】 的數(shù)據(jù)，因此讀 /寫操作是以扇區(qū)為單位一位一位串行進(jìn)行的。 磁盤上信息的分布 ? 盤片的上下兩面都能記錄信息，通常把磁盤片表面稱為 記錄面 。v(位 /秒 )，其中 D為位密度， v為磁盤旋轉(zhuǎn)的線速度。這段時(shí)間由兩個(gè)數(shù)值所決定：一個(gè)是將磁頭定位至所要求的磁道上所需的時(shí)間，稱為 定位時(shí)間 或 找道時(shí)間 ；另一個(gè)是找道完成后至磁道上需要訪問的信息到達(dá)磁頭下的時(shí)間，稱為等待時(shí)間 ，這兩個(gè)時(shí)間都是隨機(jī)變化的， 因此往往使用平均值來表示。 位密度 是磁道單位長度上能記錄的二進(jìn)制代碼位數(shù)， 單位為位 /英寸。 FM可用于單密度磁盤存儲(chǔ)器。常用記錄方式可分為 不歸零制 (NRZ)，調(diào)相制 (PM)，調(diào)頻制 (FM)幾大類。不同極性的磁化元在鐵芯里的方向是不同的。 (1)寫操作 當(dāng)寫線圈中通過一定方向的脈沖電流時(shí)，鐵芯內(nèi)就產(chǎn)生一定方向的磁通。 若用局部譯碼法，可在高位地址碼 A19~A11 或 A10中，任選 2或 3位作為譯碼輸入信號(hào)源進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生片選信號(hào)。地址總線 A15～A0（低）。 給出芯片地址分配與片選邏輯 ,并畫出 M框圖。 局部譯碼法：利用高位地址線中的幾個(gè)作為片選譯碼器的輸入源信號(hào)。 特征：字片式結(jié)構(gòu)，每個(gè)存儲(chǔ)單元字長為 8位，即 1個(gè)字節(jié)。 ?擦除時(shí)，用紫外線照射， FAMOS聚集在 G極上的電子獲得能量，越過隔離層泄漏， FAMOS恢復(fù)截止?fàn)顟B(tài)。 每隔一段時(shí)間刷新一行。 對主存的訪問 由 CPU提供行、列地址，隨機(jī)訪問。平時(shí)無電源 供電，時(shí)間一長電容電荷會(huì)泄放，需定期向電容 補(bǔ)充電荷，以保持信息不變。 “0”： C無電荷，電平 V0（低） C W Z T “1”： C有電荷，電平 V1（高） （ 3）工作 Z加高電平， T導(dǎo)通， 19 20 MOS存儲(chǔ)芯片 Intel 2164（ 4164） DRAM芯片 (P186) 寄 Intel 2164（ 4164） DRAM芯片 (P186) ① 存儲(chǔ)體 256 256 分為 4個(gè) 128 128分體結(jié)構(gòu) ② 譯碼器，雙譯碼 A7~A0中 A6~A0選擇 128行， A7選擇兩組中的一組。 Z： 加低電平， T T4截止，該單元未選中，保持原狀態(tài)。 例：當(dāng) A9……A0=00……01時(shí) A8~A3=000000（ X） A9A2A1A0=0001（ Y） 則在存儲(chǔ)體中選中 X0與 Y1相交的 4個(gè)記憶單元。 11 Intel2114SRAM芯片結(jié)構(gòu) 半字片式結(jié)構(gòu)芯片 10位地址碼可控制選擇 2185。 （靜態(tài) MOS除外） 7 靜態(tài) MOS存儲(chǔ)單元與存儲(chǔ)芯片 （ 1）組成 T T3： MOS反相器 Vcc 觸發(fā)器 T3 T1 T4 T2 T T4： MOS反相器 T5 T6 T T6：控制門管 Z Z：字線， 選擇存儲(chǔ)單元 位線， 完成讀 /寫操作 W W W、 W： （ 2）定義 “0”： T1導(dǎo)通， T2截止； “1”： T1截止， T2導(dǎo)通。體現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸速率技術(shù)指標(biāo) （位 /秒，字節(jié) /秒）。 外存 大容量且速度較快的存儲(chǔ)器，它不能與 CPU直接交換信息，需借助于接口部件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。 按功能 /容量 /速度分類 ①寄存器型存儲(chǔ)器，位于 CPU內(nèi)部，容量小速度快 ② Cache ③ 主存 ④輔存（ Auxiliary Storage) 按工作性質(zhì) /存取方式分類 ① RAM（ RandomAccess Memory） ② ROM（ ReadOnly Memory） ③ SAM（ SerialAccess Memory） ④ DAM（ DirectAccess Memory) 3 主存 4 主存儲(chǔ)器組成結(jié)構(gòu)框圖 主存儲(chǔ)器性能指標(biāo) 存儲(chǔ)容量（ Capacity ）：存儲(chǔ)單元總?cè)萘俊? 計(jì)算方法： 帶寬 =每個(gè)存取周期訪問位數(shù) /存取周期。 Vcc T3 T1 T4 T2 T5 T6 Z W W 導(dǎo)通，選中該單元。這樣的64 16的 1024個(gè)位單元矩陣有 4個(gè)。 讀寫時(shí)序 見教材 P182圖 49（ a）（ b） 描述了存儲(chǔ)器正常工作，即數(shù)據(jù)被讀出或?qū)懭霑r(shí)所需的地址、數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的控制信號(hào)之間的時(shí)序關(guān)系。 C：記憶單元 C W Z T T：控制門管 Z：字線 W：位線 18 （ 2）定義 （ 4）保持 寫入： Z加高電平， T導(dǎo)通， 在 W上加高 /低電平，寫 1/0。通過其 I/O電路進(jìn)行相應(yīng)的讀寫操作。 在此期間，必須對所有動(dòng)態(tài)單元刷新一遍。 動(dòng)態(tài)芯片刷新： 由刷新地址計(jì)數(shù)器提供行地址，定時(shí)刷新。 ?編程時(shí)（寫入數(shù)據(jù)），對寫 0的單元加入特定的大電流，熔絲被燒斷，變?yōu)榱硪环N表示 0的狀態(tài)，且不可恢復(fù)。 ?若 VG為正電壓，第一浮空柵極與漏極之間產(chǎn)生隧道效應(yīng)，使電子注入第一浮空柵極，即編程寫入。 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的邏輯結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 位擴(kuò)展技術(shù) – 存儲(chǔ)器芯片提供的字空間滿足整個(gè)存儲(chǔ)空間的字空間要求，但存儲(chǔ)器芯片的位空間不能滿足要求。其特點(diǎn)都是只利用了高位地址線中的幾位，而不是全部。 2片 1K 4 1K 8 4組 1K 8 4K 8 8片 45 存儲(chǔ)器尋址邏輯 （ 2）先擴(kuò)展單元數(shù)，再擴(kuò)展位數(shù)。 便于擬定片選邏輯。 CS1 = A12A11 = A12+A11 00000H～ 007FFH CS2 = A12A11 = A12+A11 00800H～ 00FFFH CS3 = A12A11 = A12+A11 01000H～ 017FFH CS4 = A12A11 = A12+A11 01800H～ 01BFFH（ A10=0） （ 01C00H～ 01FFFH）（ A10=1） 55 A19A18A17A16 A15A14A13A12 A11A10A9A8 A7A6A5A4 A3A2A1A0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 （ 00000H ~ 007FFH） 0/10/1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 （ 00800H ~ 00FFFH） 0/10/1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 （ 01000H ~ 017FFH） 0/10/1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 （ 01800H ~ 01FFFH） 0/10/1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 （ 02022H ~ 027FFH） 0/10/1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 （ 02800H ~ 02FFFH） 0/10/1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 （ 03000H ~ 037FFH） 0/10/1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 （ 03800H ~ 03FFFH） 0/10/1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 （ 04000H ~ 047FFH） 0/10/1 ………………………………………………………………………………… 1 1 1 1 1 1 1 1 0 （ FF000H ~ FF7FFH） 0/10/1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 （ FF800H ~ FFFFFH） 0/10/1 56 磁表面存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)原理與技術(shù)指標(biāo) 存儲(chǔ)介質(zhì)： 磁層 讀 /寫部件： 磁頭 （ 1）寫入 在磁頭線圈中加入磁化電流（寫電流），并使磁層移動(dòng)，在磁層上形成連續(xù)的小段磁化區(qū)域（位單元）。若在寫線圈里通入相反方向的脈沖電流，就可得到相反極性的磁化元。不同的磁化狀態(tài)，所產(chǎn)生的感應(yīng)電勢方向 不同。不同之處在于，記錄“ 0”時(shí)電流方是，在一個(gè)位周期的中間位置，電流由負(fù)到正為 1，由正到負(fù)為 0，即利用電流相位的變化進(jìn)行寫“ 1”和“ 0”，所以通過磁頭中的電流方向一定要改變一次，這種記錄方式中“ 1”和“ 0”的讀出信號(hào)相位不同，抗干擾能力較強(qiáng)。 磁道上單位長度內(nèi)的二進(jìn)制代碼數(shù)。 格式化容量 是指按照某種特定的記錄格式所能存儲(chǔ)信息的總量，也就是用戶可以真正使用的容量。平均等待時(shí)間和磁盤轉(zhuǎn)速有關(guān)，它用磁盤旋轉(zhuǎn)一周所需時(shí)間的一半來表示。 磁盤 磁盤控制器 磁盤驅(qū)動(dòng)器 + 接口 磁盤適配器 盤片、磁頭 定位系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng) （ 1）軟盤信息分布與尋址信息 1）信息分布 盤片： 單片，雙面記錄。扇區(qū)的編號(hào)有多種方法，可以連續(xù)編號(hào)，也可間隔編號(hào)。 各記錄面上相同序號(hào)的磁道構(gòu)成一圓柱面。每個(gè)存儲(chǔ)器啟動(dòng)時(shí)間間隔為 1/4存儲(chǔ)器周期。每個(gè)模塊經(jīng)過一個(gè) TMC后會(huì)把讀寫的數(shù)據(jù)讀到各自的 MDRi中，當(dāng) 4個(gè)模塊都并行工作后，數(shù)據(jù)總線上會(huì)每隔 1/4TMC就輸出一個(gè)數(shù)據(jù)，從這個(gè)主存系統(tǒng)講，它每隔 1/4TMC就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)，從而把原 1個(gè) TMC產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)的傳輸率提高了 4倍，也稱吞吐量提高了 4倍。一個(gè)塊由若干定長字組成（如下圖中一個(gè)塊是由 4個(gè)字組成）。 Cache也由同樣大小的塊組成，由于其容量小，所以塊的數(shù)量小得多。缺點(diǎn)頻繁寫主存。下面以此為例，介紹三種 cache的地址映射方法。則這種映射下，每個(gè) Cache塊對應(yīng)主存 2mc=2103=27=128塊的直接映像，而mc=7位就是標(biāo)記位。 82 全相聯(lián)映射圖例 主存地址組成： n（ 24）＝ t（ 22）＋ w（ 2）。 (4) 當(dāng)主存的數(shù)據(jù)調(diào)入緩存時(shí)，主存與緩存的組號(hào)應(yīng)相等，也就是各區(qū)中的某一塊只能存入緩存的同組號(hào)的空間內(nèi)，但組內(nèi)各塊地址之間則可以任意存放，即從主存的組到 Cache的組之間采用直接映象方式；在兩個(gè)對應(yīng)的組內(nèi)部采用全相聯(lián)映象方式。主存地址格式為： 19 14 13 5 4 0 ⑶ Cache的每一塊在表中有一項(xiàng)， Cache的塊地址為 9位，所以塊表的單元數(shù)為 29；塊表中存放的是塊標(biāo)記，由于塊標(biāo)記為 6位，所以塊表的字長為 6位。 90 ④ 101 0010 設(shè)一個(gè) Cache采用直