微机原理与接口技术课件岳爱菊 ISBN9787811349429PPT第3章 存储系统.ppt

【任务驱动】 通过本章学习使学员能够掌握存储器的分类、性能指标，存储器系统的层次结构；掌握存储器芯片RAM、EPROM的基本结构、地址形成方法；特别是能够掌握8086CPU与存储器的连接方法；了解DRAM刷新，内存条选择与安装。 【重点难点】 1．存储器的分类、性能指标、层次结构； 2．存储器芯片结构； 3．8086CPU与存储器的连接。 3.1 存储器与存储系统概述 3.2 半导体随机存储器RAM 3.3 半导体只读存储器ROM 3.4 存储器与微处理器的连接 3.5 现代PC机内存条的选择与安装 存储器:计算机硬件的重要组成部分，用来存储程序和数据。 存储系统:是指有各具特色、不同类型的存储器构成相互依存、相互支持的多个层次，以及与此相关的软、硬件。 单一品种的存储器不能同时满足计算机系统对存储器的各项要求，而存储系统可以较好地做到统筹兼顾、充分发挥整体的优势。 3.1.1 存储器分类 存储器的分类方法很多，常用的有以下几种： 1. 按存储介质分 半导体存储器；磁表面存储器；光存储器。 2. 按存取方式分 随机存取存储器、顺序存取存储器和直接存取存储器等。 随机存储器（RAM）：任何存储单元的内容都能被随机存取，存取时间和存储单元的物理位置无关。一般由半导体材料制成，存取速度较快，用于内存。 顺序存储器（SAM）：只能按某种顺序来存取，存取时间和存储单元的物理位置有关。磁带是一种典型的顺序存取的存储器。由于其顺序存取、工作速度慢，它只能用于外存。 直接存取存储器（DAM）：介于随机存取与顺序存取之间的一种存取方式，其存取数据时不必对存储介质作完整的顺序有哪些信誉好的足球投注网站。磁盘和光盘都是典型的直接存取存储器。存取时定位磁道或光道是随机的，与位置无关，而在某个磁道或光道的各扇区上存取数据时必须顺序查找。 3.按存储器的读写功能分 分为可读可写的存储器和只读存储器。 只读存储器(ROM)存储的内容是固定不变的，只能读出而不能写入。 读写存储器是既能读出又能写入的半导体存储器。 我们平常所说的随机存储器（RAM）实际上包含两层意思：一是指可读可写；二是指随机存取。 4.按信息的可保存性分 非永久记忆的存储器（也叫易失性存储器）：断电后信息即消失的存储器，如半导体介质的RAM。 永久记忆性存储器（也叫非易失性存储器）：断电后仍能保存信息的存储器，如半导体介质的ROM、磁盘、光盘存储器等。 5.按在计算机系统中的位置和作用分 微型计算机中的存储器按在计算机中的位置和作用可分为内存储器（主存）、外存储器（辅存）、缓冲存储器、控制存储器（实际是CPU的一部分）等。 位于主机内部，具有总线地址，可以被CPU直接访问的存储器称为内存。内存是存储器中的主力军，一般用来存放当前活跃的程序和数据，其速度高、容量小、每位价格高。目前主要采用半导体存储器，使用随机存取方式。 位于主机外部，被视为外设的存储器称为外存。CPU不能直接用指令对外存储器进行读写，要使用外存储器中的信息，必须先将它调入内存储器。外存用于存放当前不活跃的程序和数据，其速度慢、容量大、每位价格低，一般采用软磁盘、硬磁盘、光盘、磁带机。 缓冲存储器用在两个具有不同工作速度的部件之间，在交换信息时起缓冲作用，一般称之为cache。 3.1.2 存储系统层次结构 1．计算机对存储系统的要求 为了组成功能完善、高效运行、安全可靠、价格合理的机器，通用计算机一般对存储系统提出如下要求： ①存储容量大。 ②读写速度快。 ③价格低。 ④有支持系统启动和开发的能力。 ⑤具有后备存储能力。 ⑥安全可靠。 2.存储系统的形成 计算机对存储系统的6条要求中，容量、速度、价格是主要的，而前面我们介绍的各种存储器没有任何一个能同时满足这三个要求，为了解决对存储器要求容量大，速度快，成本低三者之间的矛盾，目前通常采用多级存储器体系结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。 随着操作系统的发展，程序员摆脱了在内外存之间的进行地址定位的操作，通过软件、硬件之间的结合，把内存和外存统一成了一个整体，内存-外存形成了一个存储层次，即存储系统。从整体看存储系统的速度接近于内存的速度，其容量接近于外存的容量，而每位平均价格接近于廉价的慢速的外存平均价格。内存-外存存储层次的形成，解决了存储器的大容量和低成本之间的矛盾。 在速度方面，计算机的内存和CPU大约有一个数量级的差距。显然这个差距限制了CPU速度潜力的发挥。在CPU和内存中间设置高速缓冲存储器（cache）是解决存取速度的重要方法，这样构成了高速缓存（cache）-