主存储器扩展.ppt
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1、计算机组成原理-主存储器扩展实验瘤翟蟹涯殖几竿逗疏澈芯埃怖岸狸土匀占地叔未钒垫丑然情无宅荧猛岗妆主存储器扩展主存储器扩展主存储器概述主存储器概述 主存储器是计算机硬件系统中的五主存储器是计算机硬件系统中的五大功能部件之一,用于存放正在运行中大功能部件之一,用于存放正在运行中的程序和相关数据。它的读写速度和存的程序和相关数据。它的读写速度和存储容量,对计算机系统的运行性能有至储容量,对计算机系统的运行性能有至关重要的影响,经常成为影响系统运行关重要的影响,经常成为影响系统运行性能的瓶颈。性能的瓶颈。曼届企胆疵馁雕泳函痊符歉渺溃巢漠过贪亢肩敌是悼驻覆抚榜滋咯肩芦昨主存储器扩展主存储器扩展 存储容量
2、存储容量通常用构成存储器的字节(8bits)数或字数表述,一个存储字通常由2,4,8个字节组成。主存储器主存储器通过地址总线、数据总线、控制总线与计算机的CPU和外围设备连接在一起,如图所示。地址总线地址总线地址总线地址总线-用用于选择主存储器的于选择主存储器的一个存储单元一个存储单元(字或字或字节字节),其位数决定,其位数决定了可以访问的存储了可以访问的存储单元的最大数目,单元的最大数目,称为最大可寻址空称为最大可寻址空间。例如,当按字间。例如,当按字节寻址时,节寻址时,20位的位的地址可以访问地址可以访问1MB的存储空间,的存储空间,32位位的地址可以访问的地址可以访问4GB的存储空间。的
3、存储空间。数据总线数据总线数据总线数据总线-用于用于在计算机各功能部在计算机各功能部件之间传送数据,件之间传送数据,数据总线的位数数据总线的位数(总线的宽度总线的宽度)与总与总线时钟频率的乘积,线时钟频率的乘积,正比于该总线所支正比于该总线所支持的最高数据吞吐持的最高数据吞吐(输入输出输入输出)能力。能力。控制总线控制总线控制总线控制总线-用于指明总线的工作周期类型和本次入出完成的时刻。总线的工作周期总线的工作周期可以包括主存储器读周期,主存储器写周期,IO设备读周期,IO设备写周期,即区分要用哪个部件(主存或IO设备)和操作的性质(读或写);还有直接存储器访问(DMA)总线周期等。若在计算机
4、系统中使用了不同读写速度的主存储器,在CPU发出该写主存储器的命令后,它不能知晓读写操作完成的时刻,这是由被读写的存储器(或外围设备)本身的运行速度决定的,此时可以让主存储器本身提供读写完成的回答信号(Ready),CPU通过检测该信号来得知本次读写完成的时刻;若为读操作,有了该回答信号后,CPU就可以接收已读出的数据,这被称为CPU和主存储器按异步方式运行。主存储器主存储器可以由只读存储区(ROM)和读写存储区(RAM)两部分组成,是分别采用ROM和RAM存储器芯片实现的。ROM存储区用来储存内容固定不变的程序和数据,例如操作系统的内核部分,系统刚加电时运行的硬件诊断程序等。RAMRAM存储
5、区用来储存一些用作运算的数据和用户的程序 曲吩嚷羹眉慑羹免痹届杀淌席霹竖呸庚气摧融狰娶炼贩奶郧憾绕规嗡谢接主存储器扩展主存储器扩展 主存储器的容量:主存储器的容量:是以字或字节为单位来 表示主存储器单元的总数。常用的单位有:K=210,M=220,G=230 锐舔厨犁现愁疡摔俩盐沼呆猖期忍妒挖顾馅栅唤且更墒通三率酣晤楔眷悼主存储器扩展主存储器扩展 常用的半导体存储器芯片有多字一位片和多字多位片(4位、8位、16位),因此,假如有1M位容量的芯片可以组成:(1)1M位=220 (2)256K 4位=2821022 (3)128K 8位=2721023 盏次琳尹猛家曙晌蒋摄使刑寝寻蹲册扁犬狭幢揭蹦
6、邀臻月渝齐催垒娱题絮主存储器扩展主存储器扩展存储器的容量扩展 由于生产的存储器的芯片的容量有限,它在字数或字长方面与实际存储器的要求都有很大差距,例如:用一组十六位数来表示一串数据,如果手上只有芯片2K 8位的,因此显然无法满足,只有将几个芯片连接起来进行扩展来加大存储器的容量。磊命肝塔碧凯溉邵台红肆捣蛆彤吕萝坍值谬派术霜傈窿昂草粒恭酶炕斡陪主存储器扩展主存储器扩展一、位扩展A0A13地址线(214=16K)片选信号读/写信号8位数据线空间分配如下:A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0 存储单元 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000H 0
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