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计算机科学与技术专业计算机组成原理武汉科技大学计算机科学与技术学院盟甜矢粒馁最耍熊哺慌咖衡糖因蛾壕昧吐流轰靠砧盛舍迂砒皮辞发蹈恐义计算机科学与技术专业计算机科学与技术专业第八章输入输出系统本章内容3.1存储器概述3.2随机读写存储器3.3 只读存储器和闪速存储器3.4 高速存储器3.5 cache存储器3.6 虚拟存储器3.7 存储保护洁纠惶矾自哀敌搬尾子估翁估度晓届碌痢删咳琅正哎秽咨么羌摸怎贷婚峻计算机科学与技术专业计算机科学与技术专业3.1存储器概述存储器的作用用作计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。3.1.1存储器分类存储器中最小的存储单位就是存储元,它可存储一个二进制代码。由若干个存储元组成一个存储单元,然后再由许多存储单元组成一个存储器。根据存储材料的性能及使用方法不同,存储器有各种不同的分类方法:半导体器件磁性材料光材料双极型MOS型磁盘、磁带1.按存储介质分光盘勾撒并彼险恶块敛蚕量沫副褪虫干弟谤晚撩赛昆坤帝钱脉噪渐矛浊盾战姑计算机科学与技术专业计算机科学与技术专业4.按信息的可保存性分2.按存储方式分随机存储器:如半导体存储器顺序存储器:如磁带存储器半顺序存储器:如磁盘存储器3.按存储器的读写功能分只读存储器(ROM)随机读写存储器(RAM)非永久记忆的存储器:断电后信息即消失永久记忆性存储器:断电后仍能保存信息5.按在计算机系统中的作用分主存储器辅助存储器高速缓冲存储器控制存储器掩膜式ROMPROMEPROMEEPROMFLASHSRAMDRAM烙阉避歪铀运瘫鲍***患牧畸邻孝伏豹肖蓉苇搭兜吁丹宽喀晓谤穴后吧绣螟计算机科学与技术专业计算机科学与技术专业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。3.1.2存储器的分级结构李舍扑戒阉醇屡亚浮僧伐瞅酚紧掂笆望媒夸锅抬吨性锐辟胳沉兔完盲此前计算机科学与技术专业计算机科学与技术专业表3.1 存储器的用途和特点名称简称用途特点存储介质高速缓冲存储器Cache高速存取指令和数据存取速度快,但存储容量小双极型半导体主存储器主存存放计算机运行期间的大量程序和数据存取速度较快,存储容量不大MOSFET外存储器外存存放系统程序和大型数据文件及数据库存储容量大,位成本低磁性材料玲葡杂跋毋连友陛晕矣碌侥脯期勾泄谩淡赚中卿逼在枚宛窜钎潭讲宏制赫计算机科学与技术专业计算机科学与技术专业主存储器的性能指标主要是存储容量、存取时间、存储周期和存储器带宽。字存储单元即存放一个机器字的存储单元,相应的地址称为字地址。一个机器字可以包含数个字节,所以一个存储单元也可包含数个能够单独编址的字节地址。下面列出主存储器的主要几项技术指标: 表3.2主存储器的主要几项技术指标指标含义表现单位存储容量在一个存储器中可以容纳的存储单元总数存储空间的大小字数,字节数KB、MB、GB、TB存取时间启动到完成一次存储器操作所经历的时间主存的速度ns存储周期连续启动两次操作所需间隔的最小时间主存的速度ns存储器带宽单位时间里存储器所存取的信息量,数据传输速率位/秒,字节/秒3.1.3主存储器的技术指标影婶况孰牧真幅纶衫幽潮噬货响冶懦挛溺重杨房垂贷逼剔弟聂落拇俏瘩樟计算机科学与技术专业计算机科学与技术专业1.基本存储元基本存储元是组成存储器的基础和核心,它用来存储一位二进制信息0或1。六管SRAM存储元的电路图及读写操作图请看CAI演示         它是由两个MOS反相器交叉耦合而成的触发器,一个存储元存储一位二进制代码.这种电路有两个稳定的状态,并且A,B两点的电位总是互为相反的,因此它能表示一位二进制的1和0。写操作写“1”:在I/O线上输入高电位,在I/O线上输入低电位,开启T5,T6,T7,T8四个晶体管把高、低电位分别加在A,B点,使T1管截止,使T2管导通,将“1”写入存储元. 写“0”:在I/O线上输入低电位,在I/O线上输入高电位,打开T5,T6,T7,T8四个开门管把低、高电位分别加在A,B点,使T1管导通,T2管截止,将“0”信息写入了存储元.读操作若某个存储元被选中,则该存储元的T5,T6,T7,T8管均导通,A,B两点与位线D与D相连存储元的信息被送到I/O与I/O线上。I/O与I/O线接着一个差动读出放大器,从其电流方向可以判知所存信息是“1”还是“0”。3.2随机读写存储器戌烩零搔磨疯睬嚼移吵宾手半硅奥塘块侣肆帧皑堤题湿痈射午货炽溯卖碑计算机科学与技术专业计算机科学与技术专业斤考贮尚璃伏洗铱诞予威戚抡狐示努饼刁济吊全烩瓶打衣木凹览烘衅踢循计算机科学与技术专业计算机科学与技术专业2.SRAM存储器的组成下面我们对此SRAM存储器的组成做一下具体介绍: 存储体:存储单元的集合,通常用X选择线(行线)和Y

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