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第五章 存储器系统

第五章 存储器系统. 概述. 随机存取存储器 RAM. 只读存储器 ROM. 存储器扩展接口. 辅助存储器. 新型存储器技术. 5-1-1 存储器的分类 1 、按存储介质分类 半导体存储器、磁表面存储器、光表面存储器 2 、按存储器的读写功能分类 只读存储器（ ROM ）、随机存储器 (RAM ） 3 、按信息的可保存性分类 非永久性记忆的存储器、永久性记忆的存储器 4 、按在微机系统中的作用分类 主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器.

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第五章 存储器系统

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Presentation Transcript

  1. 第五章 存储器系统

  2. 概述 • 随机存取存储器RAM • 只读存储器ROM • 存储器扩展接口 • 辅助存储器 • 新型存储器技术

  3. 5-1-1存储器的分类 1、按存储介质分类 半导体存储器、磁表面存储器、光表面存储器 2、按存储器的读写功能分类 只读存储器（ROM）、随机存储器(RAM） 3、按信息的可保存性分类 非永久性记忆的存储器、永久性记忆的存储器 4、按在微机系统中的作用分类 主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器

  4. 5-1-2 存储器的基本性能指标 1、存储容量 （1）存储容量=存储器单元数×每单元二进制位数 （2）换算关系： 1KB=210B=1024B 1MB=220B=1024KB 1GB=230B=1024MB 1TB=240B=1024GB 2、存取速度 （1）存取时间 （2）存取周期 3、价格

  5. 5-1-3 存储系统的层次结构 1、存储系统的层次结构 是指把各种不同存储容量、存取速度和价格的存储器按层次结构组成多层存储器，并通过管理软件和辅助硬件有机组合成统一的整体，使所存放的程序和数据按层次分布在各种存储器中 2、常用的存储系统的层次结构 主要由高速缓冲存储器Cache、主存储器和辅助存储器组成，如图所示 3、解决CPU与主存储器速度差所采取的措施 （1）CPU内部设置多个通用寄存器 （2）采用多存储模块交叉存取 （3）采用高速缓冲存储器（Cache）

  6. 5-2-1 静态RAM（SRAM） 1、基本存储电路

  7. 2、静态RAM的结构 典型的静态RAM芯片有 6116（2KB×8位）、6264（8KB×8位）、62256（32KB×8位）、628128（128KB×8位）等 5-2-2 动态RAM（DRAM） 1、动态RAM存储电路

  8. 2、动态RAM的刷新 为保持电容中的电荷不丢失，必须对动态RAM不断进行读出和再写入 3、动态RAM举例

  9. 只读存储器（ROM）是一种工作时只能读出，不能写入信息的存储器。在使用ROM时，其内部信息是不能被改变的，故一般只能存放固定程序，如监控程序、BIOS程序等。只要一接通电源，这些程序就能自动地运行。 5-3-1 掩膜只读存储器——ROM

  10. 5-3-2 可编程只读存储器—PROM 5-3-3 光可擦除可编程只读存储器—EPROM

  11. 5-4-1 存储器容量的形成与寻址 1、存储器容量的形成 （1）用2114组成1K×8位RAM

  12. （2）用2114组成2K×8位RAM 2、存储器的寻址 线选法 、全译码片选法、局部译码片选法

  13. 5-4-2 微处理器与存储器的连接 1、连接时应注意的问题 （1）CPU总线的带负载能力 （2）存储器与CPU之间的速度匹配 （3）存储器组织、地址分配和译码 2、典型CPU与存储器的连接 （1）8086CPU与只读存储器的连接 （2）8086CPU与静态RAM（SRAM）的连接 （3）8086CPU与动态RAM（DRAM）的连接

  14. 5-5-1 软盘存储器及其接口 1、概述 2、主要技术指标 （1）磁道、道密度、位密度 （2）扇区 （3）存储容量 3、软盘驱动器 （1）软盘驱动机构 主要由盘片定位机构 、软盘驱动装置 、控制磁头寻道定位部件 、状态检测部件等组成 （2）读写控制电路 主要由读出放大电路 、写电路 、抹电路 组成

  15. 4、软盘控制器 软盘控制器的功能是解释来自主机的命令并向软盘驱动器 发出各种控制信号，同时还要检测驱动器的状态，按规定的 数据格式向驱动器读写数据等。具体操作包括以下几项： （1）寻道操作 （2）地址检测 （3）读数据 （4）写数据 （5）初始化 5-5-2 硬盘存储器及其接口 1、硬盘分类 （1）固定磁头磁盘机 （2）活动磁头固定盘片磁盘机 （3）活动磁头可换盘片磁盘机

  16. 2、温彻斯特技术 其特点是：（1）密封的头—盘组合体（HAD组合件） （2）轻浮力的接触/浮动式磁头 （3）盘片表面有润滑剂 3、硬盘驱动器 其基本结构由主轴系统、数据转换系统、磁头驱动和定位系统、空气净化系统和接口电路等五部分组成。 4、硬盘控制器 硬盘控制器主要是由 I/O接口电路 、智能控制器、状态和控制器 、读/写控制电路 等组成，如下图所示

  17. 5、硬盘驱动器接口 （1）IDE接口 ：最大特点是把控制器集成到驱动器内 （2）EIDE接口 ：最大特点是允许更大存储容量、允许连接更多的外设 、支持多种外设 、具有更高的数据传输速率 （3）SCSI接口：最大特点是可提供大量、快速的数据传输，支持更多数量和更多类型的外围设备

  18. 5-5-3 光盘存储器及其接口 1、概述 光盘指的是利用激光极细、能量集中的特点，以光学方式进行读写信息的圆盘。 2、光盘存储器的种类 只读型光盘（CD—ROM）、只写一次型光盘（WORM）、可擦写型光盘 、DVD 3、光盘驱动器 （1）读写原理 光盘存储器是利用激光束在记录表面上存储信息的。光盘的读写原理有形变、相变和MO存储等 （2）基本组成 光盘驱动器一般由光学头、主轴电机、步进电机、光驱伺服定位系统、微控制器组成

  19. 常用新型的存储器有多体交叉存储器、闪速存储器、高速缓冲存储器（Cache）、虚拟存储器等，以解决CPU与主存之间的速度匹配和存储容量问题。 5-6-1 多体交叉存储器 多体交叉存储器是从改进主存的结构和工作方式入手，设法提高其吞吐率，使主存速度与CPU速度相匹配，其设计思想是在物理上将主存分成多个模块，每一个模块都包括一个存储体、地址缓冲寄存器和数据缓冲寄存器等。 5-6-2 闪速存储器 闪速存储器是在EPROM和E2PROM的制造技术基础上发展产生的一种半导体存储器，具有价格便宜、集成度高、电可擦除性、可重写性、非易失性等优点。

  20. 5-6-3 高速缓冲存储器（Cache） 高速缓冲存储器可以提高CPU访问存储器时的存取速度，减少处理器的等待时间，使程序员能使用一个速度与CPU相当而容量与主存相当的存储器。 5-6-4 虚拟存储器

  21. THANK YOU VERY MUCH 本章到此结束， 谢谢您的光临！

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