微機(jī)原理課件-第5章n-wenkub.com
2025-01-17 05:30 本頁(yè)面
【正文】 則存儲(chǔ)器整體訪問(wèn)時(shí)間由沒(méi)有 CACHE的 8ns減少為： 1ns 90% + 8ns 10% = 速度提高了近 5倍。 CAM—Content Access Memory ③ 命中則發(fā)出讀 Cache命令 , 從Cache取數(shù)據(jù) ④ 不命中則發(fā)出讀 RAM命令 , 從 RAM取數(shù)據(jù) Cache的工作原理圖示 38 ?取指令、數(shù)據(jù)時(shí)先到 CACHE中查找： –找到（稱為命中） ——直接取出使用； –沒(méi)找到 ——到 RAM中取，并同時(shí)存放到CACHE中，以備下次使用。 3. 若 cache命中，則地址映像變換機(jī)構(gòu)將主存地址變換為 cache地址，訪問(wèn)結(jié)果直接傳向 cpu。 CPU 8088 2764 2764 6264 6264 2764 2764 6264 6264 3:8 C B A Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 G1 G2A G2B AB19 AB18 AB17 AB16 IO/M AB15 AB14 AB13 DB0 … DB7 AB0 … AB12 CS CS CS CS CS CS CS CS OE OE OE OE OE OE OE OE WR RD WR WR WR WR 33 字位擴(kuò)展 構(gòu)成一個(gè)容量為 M N位的存儲(chǔ)器，如果使用 m n的芯片，則需要的芯片數(shù)為： (M/m) (N/n) 例：用 Intel2164構(gòu)成容量為 128KB的內(nèi)存； 64Kb8 64Kb8 D0～ D7 A0～ A15 A16 譯碼電路 圖 523 字位擴(kuò)展應(yīng)用舉例示意圖 CPU內(nèi)部寄存器 高速緩存 Cache SRAM SSRAM 內(nèi)存 DRAM SDRAM 虛擬存儲(chǔ)（硬盤） 微機(jī)存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu) 35 高速緩沖存儲(chǔ)器 cache 例：主頻為 733MHz的 PⅢ ，一次指令執(zhí)行時(shí)間為，同時(shí)期的內(nèi)存 SDRAM存取時(shí)間為 7ns； 解決方法： 1. 在基本總線周期中插入等待周期 2. 采用快速 SRAM 3. 在 CPU與 DRAM中插入小規(guī)模高速 SRAM，即cache 中央處理器 Cache 主存 Cache的工作原理 存儲(chǔ)體系的實(shí)現(xiàn)依據(jù)： 程序運(yùn)行時(shí)，在時(shí)間上的局部性和空間上的局部性 : 1. 時(shí)間上的局部性：最近的未來(lái)要用的指令和數(shù)據(jù)可能是正在使用的指令和數(shù)據(jù)，因?yàn)槌绦虼嬖谘h(huán)、時(shí)間上鄰近。 每次送出不同的行地址就可以刷新不同行的存儲(chǔ)單元，將行地址循環(huán)一遍，則刷新了整個(gè)芯片的所有存儲(chǔ)單元。 Y0 Y1 A14 A18 A17 A16 A15 A13 A12 A11 G1 G2B G2A LS138 C B A 25 單管動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)元 數(shù)據(jù)線 D 字選線 T1 C 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器是通過(guò)把電荷存儲(chǔ)到電容中來(lái)實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)的。多用在芯片數(shù)目少的情況下。 18 ?部分地址譯碼方式 僅僅使用系統(tǒng)地址總線的一部分，通常是使用高位地址總線的一部分進(jìn)行譯碼輸出作為片選信號(hào)，而低位地址信號(hào)線與存儲(chǔ)芯片的地址線一 一相連。 15 全地址譯碼例 6264芯片的地址范圍： F0000H~F1FFFH 111100000……00 ~ 111100011……11 A19 A18 A17 A16 A15 A14 A13 amp。所以存儲(chǔ)周期大于存取時(shí)間。 再如： DRAM芯片 NMC41257的容量為 256K 1，即它有256K個(gè)單元，每個(gè)單元存儲(chǔ) 1位二進(jìn)制信息 。1 第 5章 存儲(chǔ)器系統(tǒng) CPU的連接 3 概述 1. 能夠保存一位二進(jìn)制信息的具有記憶功能的單元電路叫一個(gè)存儲(chǔ)元，比如一個(gè)電容就可以是一個(gè)存儲(chǔ)元； 2. 8個(gè)存儲(chǔ)元構(gòu)成一個(gè)存儲(chǔ)
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