微机原理及其应用 教学课件 ppt 作者 邓蓓 微机原理与应用-第5章
64页1、微机原理及其应用 第5章 存储器,5.1 半导体存储器,5.2 随机存取存储器(RAM),5.3 只读存储器(ROM),5.4 存储器与CPU的连接,5.5 高速缓存技术,5.6 虚拟存储器技术,机械工业出版社 http:/ 电子制作:孙锋,第5章 存储器,5.1 半导体存储器,5.1.1 存储器概述,存储器是一种记忆部件,其最基本的存储电路是由具有两种稳态的元件组成,它可存储一位二进制信息,称为位或bit(比特),用b表示,它具有0和1两种状态。 由于8086是16位微处理器,它每次访问存储器可以读写1个字节,也可以同时读写1个字(两个字节)。 存储单元的数据内容与其地址号之间并没有直接关系,即内容和地址是两件事,不要混淆。地址规定了存储单元的位置,而在这个位置内部的信息才是数据,它可能是指令操作码,可能是CPU要处理的数据,也可能是指令要寻址的数据的地址等。,机械工业出版社 http:/ 电子制作:孙锋,第5章 存储器,在微机中存储器常分为内存储器和外存储器,如图5-1所示。,机械工业出版社 http:/ 电子制作:孙锋,第5章 存储器,1内存储器 用于存放CPU当时正要处理的程序
2、和数据,要求其存取速度应和CPU的处理速度相匹配,但存储容量可相对小一些。目前微机中通常采用半导体存储器。 (1)主存储器。主存储器用来存放计算机运行期间正在执行的程序和数据。CPU的指令系统能直接读写主存中的存储单元,主存储器是主机内部的存储器,故又称之为内存。 (2)高速缓冲存储器。通常位于主存储器和CPU之间,存放当前要执行的程序和数据,以便向CPU高速提供马上要执行的指令。目前,高速缓冲存储器一般采用双极型半导体存储器,速度较高,可以与CPU速度匹配,存储时间短,存储容量较小。,机械工业出版社 http:/ 电子制作:孙锋,第5章 存储器,2外存储器。外存储器也称辅助存储器或后缓存储器。它用来存放程序,数据文件等大量信息。外存设在主机外部,容量极大而速度较低。CPU不能直接访问它,必须通过专门的程序把所需的信息与主存储器进行成批的交换,调入主存储器后,才能使用。磁带、磁盘(软盘、硬盘)和光盘等都是常见的外存储器,属于外部设备的范畴。 本章着重介绍半导体存储器。,机械工业出版社 http:/ 电子制作:孙锋,第5章 存储器,5.1.2 半导体存储器分类与性能,1半导体存储器的分类
3、 半导体存储器是用半导体器件组成的存储器,按功能不同可分为随机存取存储器RAM(Random Access Memory)和只读存储器ROM(Read Only Memory)。 (1)随机存取存储器RAM(Random Access Memory)读写随机,既可读又可写,一旦断电,保存在其中的数据就会全部丢失。对RAM内部的任何存储单元的读出和写入时间是一样的,与其所处的位置无关,即存取时间是相同的,固定不变的。 RAM按生产工艺又可分为双极型和MOS型两类,前者速度比后者高,但集成度低一些。MOS型RAM又可分为静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)。SRAM的读写速度远快于DRAM,但集成度低于DRAM,因此SRAM大都作为高速缓存(Cache)使用,DRAM由于它的集成度高,容量大则作为普通的内存和显示内存使用。,机械工业出版社 http:/ 电子制作:孙锋,第5章 存储器,1)静态存储器SRAM(Static RAM):所谓“静态”,是指它在通电情况下可以长时间保持电量,因此无须每隔一段时间重新加电。所以一般说来,SRAM比DRAM的数据传输速度要快,但因为制造成本较
4、高,工艺较复杂,所以容量不能做得很大。 2)动态存储器DRAM(Dynamic RAM)。所谓“动态”,是指它在通电情况下不能长时间保持电量,需要每隔一段时间就进行一次重新加电,否则会因电量自然放尽而丢失数据。它的制作成本较低,容量可以做得较大。DRAM按制造工艺的不同,又可分为动态随机存储器(Dynamic RAM)、扩展数据输出随机存储器(Extended Data Out RAM)和同步动态随机存储器(Synchromized Dynamic RAM),它们的速度一个比一个快。,机械工业出版社 http:/ 电子制作:孙锋,第5章 存储器,(2)只读存储器ROM(Read Only Memory)。这类存储器只能随机地读出信息而不能写入信息。信息一旦写入存储器就固定不变了,不受电源关闭的影响,所以又称为固定存储器,常用来存放不需要改变的信息。ROM有几种不同的种类。 1)掩膜ROM(Mask Programmed ROM):掩膜ROM用最后一道掩膜工艺来控制每一个基本存储电路的输出,达到预先写入信息的目的。制造完毕后用户不能更改所存信息。由于它结构简单、可靠性高、集成度高、容易连
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