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微型计算机原理及其应用——第五章：存储器及其接口皖西学院计算机系左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第五章：存储器及其接口概述半导体存储器的使用左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第五章：存储器及其接口概述半导体存储器的使用左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第五章：存储器及其接口——概述 存储器是计算机(包括微机)硬件系统的重要组成部分。 功能：有了存储器，计算机才具有“记忆”功能； 才能把程序及数据的代码保存起来； 才能使计算机系统脱离人的干预，而自动完成信息处 理的功能。 左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第五章：存储器及其接口——概述左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第五章：存储器及其接口——概述存储器的分类按存储介质分类——磁性、光电、半导体等。 按存储器的读写功能分类——只读存储器(ROM)、 随机存储器(RAM)。按信息的可保存性分类——非永久记忆的存储器、 永久性记忆的存储器。按存取速度分类——内存（容量相对较小、存取速度较快）、 外存（容量相对较大、存取速度较慢）左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第五章：存储器及其接口——概述存储器的性能指标存储器系统的三项主要性能指标是【容量】、【速度】和【可靠性】。1、存储器容量 存储器容量是指存储器可以容纳的二进制信息总量，即存储信息的总位数（Bit）。 设存储器的地址线和数据线位数分别是p和q，则该存储器芯片的地址单元总数为2p，该存储器芯片的位容量为2p × q。 例如：存储器芯片6116，地址线有11根，数据线有8根,则该芯片的位容量是：位容量=211 ×8 = 2048 ×8 = 16384位 存储器通常是以字节为单位编址的，一个字节有8位，所以有时也用字节容量表示存储器容量，例如上面讲的6116芯片的容量为2KB，记作2K ×8，其中：1KB = 1024B(Byte)=1024 ×8 =8192位 存储器容量越大，则存储的信息越多。目前存储器芯片的容量越来越大，价格在不断地降低，这主要得益于大规模集成电路的发展。左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第五章：存储器及其接口——概述存储器的性能指标存储器系统的三项主要性能指标是【容量】、【速度】和【可靠性】。2、存取速度 存储器的速度直接影响计算机的速度。存取速度可用存取时间和存储周期这两个时间参数来衡量。 存取时间是指CPU发出有效存储器地址从而启动一次存储器读写操作，到该读写操作完成所经历的时间，这个时间越小，则存取速度越快。目前，高速缓冲存储器的存取时间已小于5ns。存储周期是连续启动两次独立的存储器操作所需要的最小时间间隔，这个时间一般略大于存取时间。ns（nanosecond）：纳秒，时间单位。一秒的10亿分之一 左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第五章：存储器及其接口——概述存储器的性能指标存储器系统的三项主要性能指标是【容量】、【速度】和【可靠性】。3、可靠性 存储器的可靠性用MTBF (Mean Time Between Failures)平均故障间隔时间来衡量， MTBF越长，可靠性越高，内存储器常采用纠错编码技术来延长MTBF以提高可靠性。其它性能指标：性价比、功耗等左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第五章：存储器及其接口——概述计算机机系统存储体结构 为了在存储器系统中兼顾以上三个方面的指标，目前在计算机系统中通常采用三级存储器结构， 即使用高速缓冲存储器、主存储器和辅助存储器 由这三者构成一个统一的存储体系。 从整体看，其速度接近高速缓存的速度，其容量接近辅存的容量，而其成本则接近廉价慢速的辅存平均价格。 左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第五章：存储器及其接口——概述容量小速度快CPU内部CPU外部容量大速度慢计算机机系统存储体结构（金字塔结构）主存储器用来存放活动的程序和数据，其速度高、容量较少、每位价格高。辅存储器主要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。缓冲存储器主要用于在两个不同工作速度的部件之间起缓冲作用左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第五章：存储器及其接口——概述存储器的分类左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第五章：存储器及其接口——概述主存储器 主存储器的基本操作左旭坤（zxk78@wxc.edu.cn）第五章：存储器及其接口——概述半导体存储器 半导体存储器的特点分类 1、半导体存储器的特点 ⑴ 速度快，存取时间可到ns级； ⑵ 集成度高，不仅存储单元所占的空间小，而且译码电路和缓冲寄存器、读出写入电路等都制作在同一芯片中。目前已达到单片1024Mb（相当于128M字节）。 ⑶ 非破坏性读出，即信息读出后存储单元中的信息还在，特别是静态RAM，读出后不需