1、計(jì)算機(jī)組成原理,2020/9/2,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,1,劉宏偉,第五講,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)教研室,第章 存 儲(chǔ) 器,2020/9/2,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,2,4.1 概述,4.2 主存儲(chǔ)器,4.3 高速緩沖存儲(chǔ)器,4.4 輔助存儲(chǔ)器,4.2 主存儲(chǔ)器,2020/9/2,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,3,一、概述,1. 主存的基本組成,2. 主存和CPU的聯(lián)系,3. 主存中存儲(chǔ)單元地址的分配,4. 主存的技術(shù)指標(biāo),二、半導(dǎo)體芯片簡介概述,1. 半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片的基本結(jié)構(gòu),2. 半導(dǎo)體存儲(chǔ)芯片的譯碼驅(qū)動(dòng)方式,三、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 ( RAM ),1. 靜態(tài) RAM (SRAM),(2)

2、 靜態(tài) RAM 芯片舉例, Intel 2114 外特性,4.2,2020/9/2,4,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,存儲(chǔ)容量 1K4 位,2020/9/2,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,5,曾經(jīng)講到過的重合法，怎么實(shí)現(xiàn)選一次四列？,(2) 靜態(tài) RAM 芯片舉例, Intel 2114 外特性,4.2,2020/9/2,6,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,存儲(chǔ)容量 1K4 位, Intel 2114 RAM 矩陣 (64 64) 讀,4.2,2020/9/2,7,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, Intel 2114 RAM 矩陣 (64 64) 讀,2020/9/2,8,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, In

3、tel 2114 RAM 矩陣 (64 64) 讀,2020/9/2,9,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, Intel 2114 RAM 矩陣 (64 64) 讀,2020/9/2,10,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, Intel 2114 RAM 矩陣 (64 64) 讀,2020/9/2,11,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, Intel 2114 RAM 矩陣 (64 64) 讀,2020/9/2,12,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,15,0,31,16,47,32,63,48,15,0,31,16,47,32,63,48,讀寫電路,讀寫電路,讀寫電路,讀寫電路,0,1,63,0,15,行,

4、地,址,譯,碼,列,地,址,譯,碼,I/O1,I/O2,I/O3,I/O4,WE,CS,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,4.2, Intel 2114 RAM 矩陣 (64 64) 讀,0,16,32,48,2020/9/2,13,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, Intel 2114 RAM 矩陣 (64 64) 讀,0,16,32,48,2020/9/2,14,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, Intel 2114 RAM 矩陣 (64 64) 讀,0,16,32,48,2020/9/2,15,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, Intel 2114 RAM 矩陣 (64 64) 寫

5、,2020/9/2,16,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, Intel 2114 RAM 矩陣 (64 64) 寫,2020/9/2,17,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, Intel 2114 RAM 矩陣 (64 64) 寫,2020/9/2,18,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, Intel 2114 RAM 矩陣 (64 64) 寫,2020/9/2,19,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, Intel 2114 RAM 矩陣 (64 64) 寫,2020/9/2,20,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, Intel 2114 RAM 矩陣 (64 64) 寫,2020/9/2,21,哈爾

6、濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, Intel 2114 RAM 矩陣 (64 64) 寫,2020/9/2,22,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, Intel 2114 RAM 矩陣 (64 64) 寫,2020/9/2,23,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, Intel 2114 RAM 矩陣 (64 64) 寫,2020/9/2,24,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,(3) 靜態(tài) RAM 讀 時(shí)序,4.2,2020/9/2,25,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,(4) 靜態(tài) RAM (2114) 寫 時(shí)序,4.2,2020/9/2,26,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,(1) 動(dòng)態(tài) RAM 基本單元電路,2. 動(dòng)態(tài)

7、RAM ( DRAM ),讀出與原存信息相反,讀出時(shí)數(shù)據(jù)線有電流 為 “1”,寫入與輸入信息相同,寫入時(shí) CS 充電為 “1” 放電為 “0”,4.2,T,無電流,有電流,2020/9/2,27,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,(2) 動(dòng)態(tài) RAM 芯片舉例, 三管動(dòng)態(tài) RAM 芯片 (Intel 1103) 讀,4.2,讀 寫 控 制 電 路,2020/9/2,28,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉, 三管動(dòng)態(tài) RAM 芯片 (Intel 1103) 寫,4.2,2020/9/2,29,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, 三管動(dòng)態(tài) RAM 芯片 (Intel 1103) 寫,2020/9/2,30,哈爾濱工業(yè)大

8、學(xué) 劉宏偉,4.2, 三管動(dòng)態(tài) RAM 芯片 (Intel 1103) 寫,2020/9/2,31,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, 三管動(dòng)態(tài) RAM 芯片 (Intel 1103) 寫,2020/9/2,32,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, 三管動(dòng)態(tài) RAM 芯片 (Intel 1103) 寫,2020/9/2,33,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, 三管動(dòng)態(tài) RAM 芯片 (Intel 1103) 寫,2020/9/2,34,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, 三管動(dòng)態(tài) RAM 芯片 (Intel 1103) 寫,讀 寫 控 制 電 路,2020/9/2,35,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.

9、2, 三管動(dòng)態(tài) RAM 芯片 (Intel 1103) 寫,讀 寫 控 制 電 路,2020/9/2,36,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,4.2, 三管動(dòng)態(tài) RAM 芯片 (Intel 1103) 寫,讀 寫 控 制 電 路,2020/9/2,37,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉, 單管動(dòng)態(tài) RAM 4116 (16K 1位) 外特性,4.2,2020/9/2,38,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉, 4116 (16K 1位) 芯片 讀 原理,4.2,63,0,0,0,2020/9/2,39,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉, 4116 (16K1位) 芯片 寫 原理,4.2,63,0,2020/9/2,40,哈爾濱工業(yè)大學(xué)

10、 劉宏偉,(3) 動(dòng)態(tài) RAM 時(shí)序,行、列地址分開傳送,寫時(shí)序,數(shù)據(jù) DOUT 有效,數(shù)據(jù) DIN 有效,讀時(shí)序,4.2,2020/9/2,41,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,(4) 動(dòng)態(tài) RAM 刷新,刷新與行地址有關(guān),“死時(shí)間率” 為 128/4 000 100% = 3.2%,“死區(qū)” 為 0.5 s 128 = 64 s,4.2,以128 128 矩陣為例,2020/9/2,42,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉,tC = tM + tR,無 “死區(qū)”, 分散刷新（存取周期為1 s ）,(存取周期為 0.5 s + 0.5 s ),4.2,以 128 128 矩陣為例,2020/9/2,43,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 劉宏偉, 分散刷新與集中刷新相結(jié)合（異步刷新）,對(duì)于 128 128 的存儲(chǔ)芯片（存取周期為 0.5 s ）,將刷新安排在指令譯碼