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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;二、存储器分类;(1)存取时间与物理地址无关(随机访问);磁盘、磁带、光盘;**FLASH存储器**;一.Flash的应用;CF卡;SD卡;20合一读卡器;二.Flash存储原理;三.Flash的3种基本操作;1.编程操作(写操作);2.读出操作;3.擦除操作;高;缓存;虚拟存储器;4.2主存储器(P72);2.主存和CPU的联系;问题:
1.如何完成存储器的读操作?
2.如何完成存储器的写操作?;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。;高位字节地址为字地址;*大端与小端存储模式*;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(MostSignificantByte),使用OP3表示一个32位数据最低字节LSB(LeastSignificantByte)。?
;4、主存储器的主要技术指标;(4)存储器的带宽(单位时间内存储器存取的信息量)位/秒
与存储周期有关。
如:存储周期500ns,每个存储周期访问16位,则存储器的带宽为32M位/秒。(500*10-9:16=1:x,x=32Mb/s)
;芯片容量;存储芯片片选线的作用;0,0;A;三、随机存取存储器(RAM);A′;;(2)静态RAM芯片举例;②Intel2114RAM矩阵(64×64)读;;第一组;第一组;;;;;;A3;;第一组;第一组;第一组;第一组;第一组;第一组;第一组;A;A;DD;单管工作原理;单元;A9;1;A9;A9;A9;A9;A9;A9;A9;;;;(3)动态RAM时序;(4)动态RAM刷新;tC=tM+tR;③分散刷新与集中刷新相结合(异步刷新);3.动态RAM和静态RAM的比较;四、只读存储器(ROM);3.EPROM(多次性编程);…;4.EEPROM(多次性编程);用1K×4位存储芯片组成1K×8位的存储器;(2)字扩展(增加存储字的数量);(3)字、位扩展;2.存储器与CPU的连接;例:由Intel2114(1K?4位)芯片组成容量为4K?8位的主存储器的逻辑框图,说明地址总线和数据总线的位数,该存储???与8位字长的CPU的连接关系。;(3)芯片总线(由芯片容量决定)
地址线=log2(1K)=10(位)
数据线=4(位)
(4)分组(组内并行工作,CS连在一起,组间串行工作,CS分别连接译码器的输出)
组内芯片数=存储器字长/芯片字长
=8/4=2(片)
组数=芯片总数/组内片数=8/2=4(组)
(5)地址分配与片选逻辑;64KB;(6)连接方式:扩展位数,扩展单元数,连接控制线;例:某半导体存储器,按字节编址。其中:
0000H~07FFH为ROM区、选用EPROM芯片(2KB/片);0800H~13FFH为RAM区、选用RAM芯片
(2KB/片和1KB/片)。
地址总线A15~A0(低)。给出地址分配和片选逻辑。;A15A14A13A12A11A10A9…A0;P94例4.1设CPU有16根地址线,8根数据线,并用MREQ#作访存控制信号(低电平有效),用WR#
作读/写控制信号(高电平为读,低电平为写)。
现有下列存储芯片:
1K×4位RAM;4K×8位RAM;
8K×8位RAM;2K×8位ROM;4K×8位ROM;8K×8位ROM及74LS138译码器和各种门电路,如图4.1所示,画出CPU与存储器的连接图。
①主存地址空间分配:
6000H~67FFH为系统程序区;
6800H~6BFFH为用户程序区。
②合理选用上述存储芯片,说明各选几片?
③详细画出存储芯片的片选逻辑图。
;解:
第一步:先将16进制地址范围写成二进制地址码,并确定其总容量。
A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0
0110,0
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