存储器系统及接口.ppt

第五章 存储器系统与接口 存储器系统概述 随机储存器RAM 只读储存器ROM 高速缓冲储存器Cash 5.1 存储器系统概述 一、有关存储器几种分类 按构成存储器的器件和存储介质分类 半导体存储器 磁盘和磁带等磁表面存储器 光电存储器 按存取方式分类 随机存储器RAM (Random Access Memory) 只读存储器ROM（Read-Only Memory） 二 多层存储结构概念 （现代） 1、核心是解决容量、速度、价格间的矛盾，建立起多层存储结构。 将两个或两个以上速度、容量和价格各不相同的存储器用硬件、软件或软硬件相结合的方法连接起来构成存储系统。 2、 Cache—主存层次 3、 主存—辅存层次 ： 三、 主存储器的主要技术指标 存储容量 存取时间（Memory Access Time） 储存周期（Memory Cycle Time) 可靠性 功耗等 （1） 容量存储容量 存储器可以容纳的二进制信息量称为存储容量（寻址空间，由CPU的地址线决定）. 实际存储容量：在计算机系统中具体配置了多少内存。 （4）可靠性 可靠性是用平均故障间隔时间来衡量（MTBF, Mean Time Between Failures） （5） 功耗 功耗通常是指每个存储元消耗功率的大小 掌握： SRAM与DRAM的主要特点 几种常用存储器芯片及其与系统的连接（接口） 存储器扩展技术 （1） 静态存储单元SRAM （2）动态存储单元DRAM （3）、储存体--RAM 基本储存电路有规则的组合起来构成储存体。 外围电路 a. 地址译码器 b. 读/写控制及I/O电路 c. 片选控制CS 储存体和外围电路构成储存器RAM 三. SRAM芯片应用(EPROM) 2、存储器地址译码方法（地址线连接） 片内寻址，取决于储存芯片的地址线数。如6264，需要13根地址线。 片选一般由高位地址线产生。如6--7根高位线。决定了该芯片的地址范围。 片选信号的掌握是重要的部分。 （1）.片选控制的译码方法 常用的片选控制译码方法有线选法、全译码法、部分译码法等。 3、8088系统的存储器接口设计基本技术 存储器地址译码电路的设计一般遵循如下步骤： （1）确定存储器在整个寻址空间中的位置； （2）根据所选用存储芯片的容量，画出地址 分配图或列出地址分配表； 存储器接口应考虑的几个问题 CPU总线负载能力; 存储器与CPU之间的时序配合; 存储芯片的片选. 字扩展 地址空间的扩展。芯片每个单元中的字长满足，但单元数不满足。 扩展原则：每个芯片的地址线、数据线、控制线并联，仅片选端分别引出，以实现每个芯片占据不同的地址范围。 用户自己购买内存条进行扩展是什么扩展？ 字扩展例 用SRAM 6116芯片构成4KB的存储器 分析: 1、6116的容量 2、所要6116的片数 3、至少需要多少地址线 4、片内寻址多少根；片选至少多少根？ 字位扩展 根据所需要容量及芯片容量确定所需存储芯片数； 先进行位扩展以满足字长要求； 再进行字扩展以满足容量要求。 若已有存储芯片的容量为L×K，要构成容量为M ×N的存储器，需要的芯片数为： （M / L） ×（N / K） 字位扩展例 用DRAM 2164芯片构成128KB的内存。 分析：1、根据2164的容量和字长确定所要 的片数？16 2、至少需要多少根地址线 3、片内寻址多少根；片选至少多少根？ 片内寻址需要通过选择器分时传送。 VCC PGM NC A8 A9 A11 OE A10 CE D7 D6 D5 D4 D3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 2764 VPP