第4章 存 储 器_11_n.ppt

第４章 存 储 器 重点 存储系统的层次结构 　各类存储器的工作原理及技术指标 　半导体存储芯片的外特性及与CPU的连接　 　如何提高访存速度 难点 　硬件读图 　设计存储器和CPU的连接电路 　不同的Cache-主存地址映像 4.1　存储器概述 一.存储器的作用 　　　计算机真正工作的场所是主存（内存），所有驱动程序、操作系统、工作数据、成品/半成品应用程序必须加载到主存中才能由CPU读取。 　　　高速缓存的速度比主存储器快，作为CPU与内存的缓冲区，主要起到平衡CPU与主存之间速度的作用，有效解决CPU速度与主存速度的不匹配问题。 　　　辅助存储器（如硬盘、软盘）也称为外存，用来存放暂时不参加运行的程序和数据，以及永久存储信息。辅助存储器的容量很大，但存取速度慢，并且不能为CPU直接访问，必须先将其中信息调入主存后，才能为CPU所访问。　 　＊＊ FLASH存储器＊＊ 　　 FLASH:闪速存储器，它是高密度非易失性的读/写存储器。 　　　特点：既有RAM的特点，又有ROM的优点。 　　　 一.Flash的应用 SD卡：Secure Digital Memory Card CF卡：CompactFlash MMC卡：MultiMediaCard U盘 …… …… CF卡 SD卡 20合一读卡器 支持SM、CF、xD、MiniSD、SD、MMC、MMC 4.0、TF 卡。 二.Flash存储原理 三.Flash的3种基本操作 编程操作（写操作）：只写0（控制栅上加正电压），不写1。 读出操作：控制栅加上正电压 。 擦除操作：源极S加上正电压，将浮空栅上的电荷全部释放出去。存储元全部为1状态。 1.编程操作（写操作） 只写0，不写1。给存储元的浮空栅补充电子。 2.读出操作 3.擦除操作 虚拟存储器 　　　简言之：仅把作业的一部分装入内存便可运行作业的存储器系统。 　　　具体的说：指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储系统。 　　逻辑容量是由内存和外存容量之和所决定，其运行速度接近于内存速度，而每位的成本却又接近于外存。 4.2 主存储器（P72） 读（取）操作 ：从CPU送来的地址所指定的存  储单元中取出信息，再送给CPU。 （1）地址-AR-AB　　CPU将地址信号送至地址总线 （2）　Read 　　　CPU发读命令 （3）Wait for MFC 　等待存储器工作完成信号 （4）(AR)-DB-DR 读出信息经数据总线送至CPU ＊大端与小端存储模式＊ 　　　端模式（Endian）的这个词出自Jonathan Swift书写的《格列佛游记》。这本书根据将鸡蛋敲开的方法不同将所有的人分为两类，从圆头开始将鸡蛋敲开的人被归为Big Endian，从尖头开始将鸡蛋敲开的人被归为Littile Endian（这句话最为形象）。 小人国的内战就源于吃鸡蛋时是究竟从大头（Big-Endian）敲开还是从小头（Little-Endian）敲开。 　　　在计算机业Big Endian和Little Endian也几乎引起一场战争。在计算机业界，Endian表示数据在存储器中的存放顺序。 　　如果将一个32位的整数0存放到一个整型变量（int）中，这个整型变量采用大端或者小端模式在内存中的存储由下表所示。用OP0表示一个32位数据的最高字节MSB（Most Significant Byte），使用OP3表示一个32位数据最低字节LSB（Least Significant Byte）。 ?  地址偏移 　　大端模式 　　　小端模式 0x00 　　　 12（OP0）　 　 78（OP3） 0x01 　　　　34（OP1）　　 56（OP2） 0x02 56（OP2） 34（OP1） 0x03 78（OP3） 12（OP0） 　　 　　小端： 较高的有效字节存放在较高的的存储器地址，较低的有效字节存放在较低的存储器地址。　大端： 较高的有效字节存放在较低的存储器地址，较低的有效字节存放在较高的存储器地址。 单管工作原理 (1)读数据 　 字线来“1”，T导通. 1)若CS有电荷?T管在数据线上产生电流?可视为读出“1” 2）若CS无电荷?T管在数据线不产生读电流?可视为读出“0”操作。 读完成后，CS上的电荷被泄放完，因此是破坏性读出，必须采用重写再生措施。 （2）写数据 字线来“1”，T导通。 　1）若数据线为高电平，经T管对CS充电?使其存“1” 　2）若数据线为低电平，则Cs经T管放电，使其无电荷而存“0”。 例:由Int