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第五章 存储器 计算机的五大组成部件：控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备。 存储器：存储程序和数据，表征计算机的记忆功能。 存储器可分为内部存储器和外部存储器。 各类存储器的特点： 1.内部存储器 内存，主存储器，位于主机内部，用来存放系统软件和当前正在使用的或经常使用的程序和数据，CPU可直接进行访问。 硬件基础：半导体存储器，速度快。 内存容量：由CPU地址总线位数决定，8086有20条地址线，故寻址空间为1MB。 内存的分类：RAM和ROM。 1）RAM随机存取存储器 随机读写，断电后，所有数据丢失。按集成电路内部结构又分为静态RAM和动态RAM。 （1）静态RAM（SRAM） 双极型电路或MOS电路组成触发器做存储单元。存储一位二进制数需要6个MOS管，故集成度低，功耗大，但其存取速度快。故常用来做高速缓存Cache。 （2）动态RAM（DRAM） 用MOS管和电容做存储电路，存储一位二进制数需要一个MOS管和一个电容，故其集成度高，功耗小，成本低，但其存取速度慢。 由于电路中电容的放电效应，故存储内容在一定时间后会自动消失，因此必须定时对电容充电，称为刷新，由专门的电路负责刷新。 一般微型机的内存条都属于DRAM。 2）ROM只读存储器 只能读出已存储的内容，不能随意写入，断电后数据也不会消失。通常用来存储操作系统的程序或用户固化的程序。其位置在主板上。 按电路机构不同，ROM分为以下四种： （1）PROM可编程只读存储器 PROM是厂家根据用户需求将芯片内二极管烧断来存储其内容，一般固化程序用，写入后不可更改。 （2）EPROM可擦除可编程只读存储器 用设备写入内容后，可用紫外光照擦除其内容，以便重新写入程序。 （3）EEPROM电可擦除可编程只读存储器 用设备写入内容后，可由加电擦除其内容，芯片可反复使用。 （4）闪存Flash Memory 2、外部存储器 由于内存容量的限制，一部分系统软件必须常驻内存，而有一些系统软件和应用软件则在用到时，再由外存送到内存，还有一些程序或者数据必须长期保存，构成内存的器件不能实现这些功能，故设计出外部存储器。 也称为外存，辅助存储器。 特点：容量大，可读可写，断电不消失，但存取速度慢，要专门设备来管理。 5.1.2 存储器组织 存储器系统随着微机系统的不同而有不同的配置。8位微机只有一个存储体（D0—D7），16位微机8086有两个存储器（D0—D7，D8—D15），32位微机有四个存储体。 5.1.3 存储器性能指标 1.存储容量 2.存取时间 3.功耗 4.可靠性 5.价格 5.2 随机存取存储器RAM 5.2.1 静态随机存储器SRAM 1、静态RAM的构成 一位存储单元由6个MOS管组成 特点：集成度低 功耗大 速度快 不需要刷新 静态RAM芯片的结构：地址译码器、存储矩阵、控制逻辑和三态数据缓冲器。 1）存储矩阵 存储数据的单元，基本存储单位是位，以字结构和位结构排成矩阵。 字结构：8位构成一个字节作为输出单位，对应8条数据线D0—D7。1K位的存储器芯片为128X8,包含128个字节，每个字节8位。 位结构：1位或小于8的若干位作为输出单位，对应1条或若干条数据线。1K位的存储器芯片为1024X1。 构成1KByte（1024X8）的存储器： 字结构:使用128X8的芯片，则需要8个芯片，串联使用。 使用位结构：使用1024X1的存储芯片构成1024X8的存储器，也需要8个芯片，采用并联结构 2）地址译码器 CPU读写一个存储单元时，先将地址送到地址总线，高位地址经译码后产生片选信号CS选中芯片，低位地址送到存储器，由地址译码器译码选中所需要的片内存储单元，最后在读写信号控制下将存储单元内容读出或写入。 3）控制逻辑与三态数据缓冲器 存储器读写操作由CPU控制，CPU送出的高位地址经译码后，送到逻辑控制器的CS端，CS有效，存储器芯片选中，允许对其进行读写操作，当读写控制信号RD，WR送到存储器芯片的R/W端时，存储器中的数据经三态数据缓冲器的D0—D7端送到数据总线上或将数据写入存储器。 2、静态RAM举例 典型的静态RAM芯片：2114（1KX4位） 6116（1KX8位）6264（8KX8位）62128（16KX8位）62256（32KX8位）