《單譯碼雙譯碼》PPT課件

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1、第6章存儲(chǔ)器的工作原理存儲(chǔ)器6.1內(nèi)存儲(chǔ)器的工作原理與地址譯碼6.2微型計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)器的組成6.3存儲(chǔ)器的分段、分頁管理6.404/13/2007人民郵電出版社存儲(chǔ)器是用來存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的，這些程序和數(shù)據(jù)統(tǒng)稱為信息。目前，人類已經(jīng)進(jìn)入信息社會(huì)，如何得到、保存和使用信息非常重要。微型計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器可以分為兩大類，即內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。內(nèi)存儲(chǔ)器也稱為主存，通過系統(tǒng)總線與CPU相連，用來存放正在執(zhí)行的程序和處理的數(shù)據(jù)；外存儲(chǔ)器需要通過專門的接口電路與主機(jī)相連，用來存放暫時(shí)不執(zhí)行的程序和不處理的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)中的一類重要部件，實(shí)質(zhì)上

2、是一種記憶單元?？梢詫⑺闯捎蓴?shù)以千萬計(jì)的寄存器組成。每一個(gè)寄存器即存儲(chǔ)器的一個(gè)單元，能存放一串二進(jìn)制信息，一個(gè)單元稱為存儲(chǔ)器的一個(gè)字。下面將詳細(xì)地認(rèn)識(shí)存儲(chǔ)器。第6章存儲(chǔ)器的工作原理04/13/2007人民郵電出版社認(rèn)識(shí)各種存儲(chǔ)器掌握內(nèi)存儲(chǔ)器的工作原理和地址譯碼掌握存儲(chǔ)器的組成方式和存儲(chǔ)器的三級結(jié)構(gòu)掌握存儲(chǔ)器的讀周期和寫周期對時(shí)序的要求掌握存儲(chǔ)器的分段管理掌握存儲(chǔ)器的分頁管理【學(xué)習(xí)目標(biāo)】04/13/2007人民郵電出版社?6.1存儲(chǔ)器構(gòu)成存儲(chǔ)器的材料主要有半導(dǎo)體與磁介質(zhì)兩種。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器又有雙極型與MOS型兩種類型。雙極型半導(dǎo)體存

3、儲(chǔ)器的速度比MOS型半導(dǎo)體存儲(chǔ)器快，而MOS型半導(dǎo)體存儲(chǔ)器比雙極型半導(dǎo)體存儲(chǔ)器容量要大。磁介質(zhì)存儲(chǔ)器有很大的容量，但它的速度慢，常見的磁介質(zhì)存儲(chǔ)器有磁盤、磁帶等。最近，激光光盤存儲(chǔ)器（DVD）開始應(yīng)用，普通的VCD的存儲(chǔ)容量可達(dá)到650MB大小，而DVD則可以達(dá)到10GB。04/13/2007人民郵電出版社?1．內(nèi)存儲(chǔ)器與外存儲(chǔ)器通常將存儲(chǔ)器劃分為以下兩種基本類型。內(nèi)存儲(chǔ)器：是計(jì)算機(jī)必不可缺少的組成部分，它用于存放正在被CPU使用的程序和數(shù)據(jù)。在計(jì)算機(jī)工作過程中，CPU不斷地訪問內(nèi)存儲(chǔ)器。外存儲(chǔ)器：不直接參與計(jì)算機(jī)的運(yùn)算，它用于存

4、放CPU當(dāng)前不使用的程序和數(shù)據(jù)，外存儲(chǔ)器只能通過內(nèi)存儲(chǔ)器向CPU提供程序和數(shù)據(jù)。通常外存儲(chǔ)器的容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于內(nèi)存儲(chǔ)器。外存儲(chǔ)器中的信息可以長期保存，不因存儲(chǔ)器斷電而丟失。04/13/2007人民郵電出版社?2．可讀寫存儲(chǔ)器與只讀存儲(chǔ)器在計(jì)算機(jī)工作過程中，即能讀又能寫的存儲(chǔ)器叫做可讀寫存儲(chǔ)器；只能讀不能寫的存儲(chǔ)器叫做只讀存儲(chǔ)器，即ROM（ReadOnlyMemory）?？勺x寫存儲(chǔ)器又稱為隨機(jī)存儲(chǔ)器，即RAM（RandomAccessMemory）。通常，計(jì)算機(jī)的內(nèi)存儲(chǔ)器由RAM和ROM兩部分組成。ROM中的程序和數(shù)據(jù)是事先存入的，在工

5、作過程中不能改變，這種事先存入的信息不因斷電而丟失，因此ROM常用來存放計(jì)算機(jī)監(jiān)控程序、基本輸入/輸出程序等系統(tǒng)程序和數(shù)據(jù)。RAM中的信息斷電就會(huì)消失，因此它主要用來存放應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)。最新的PDR內(nèi)存條如圖6-1所示:圖6-1最新的DDR內(nèi)存條04/13/2007人民郵電出版社?3．對存儲(chǔ)器的訪問把對存儲(chǔ)器的讀/寫操作稱為訪問。對ROM和RAM的訪問都可以按地址直接進(jìn)行，而和訪問順序的先后無關(guān)，即訪問是隨機(jī)的。和隨機(jī)存取相對應(yīng)的是按順序存取。順序存取有兩種方式。一種是按先進(jìn)先出的次序進(jìn)行存取的。讀信息的次序與寫入時(shí)的次序相同，這

6、種存儲(chǔ)器稱為排隊(duì)存儲(chǔ)器。一種是按后進(jìn)先出的次序進(jìn)行存取的。讀信息的次序與寫入時(shí)的次序正好相反，這種存儲(chǔ)器稱為堆棧存儲(chǔ)器。04/13/2007人民郵電出版社?4．常用外存儲(chǔ)器圖6-4硬磁盤存儲(chǔ)器（簡稱硬盤）圖6-2CD-ROM光盤存儲(chǔ)器圖6-3高速CF卡04/13/2007人民郵電出版社?6.2內(nèi)存儲(chǔ)器的工作原理與地址譯碼內(nèi)存儲(chǔ)器按照其工作原理可分為：靜態(tài)存儲(chǔ)器；動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器。二者的工作原理不相同，外圍電路的結(jié)構(gòu)也不相同，本節(jié)將分別進(jìn)行介紹。根據(jù)存儲(chǔ)單元的多少和組成模式，可以有兩種譯碼方式，這也是存儲(chǔ)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一部分。04/13/

7、2007人民郵電出版社?1．內(nèi)存儲(chǔ)器的工作原理（1）靜態(tài)存儲(chǔ)器靜態(tài)存儲(chǔ)單元是一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，每個(gè)觸發(fā)器可以儲(chǔ)存一個(gè)二進(jìn)制位，兩個(gè)穩(wěn)態(tài)分別用0或1表示。靜態(tài)RAM的基本存儲(chǔ)電路通常由6個(gè)MOS管組成，如圖6-5所示是一個(gè)六管靜態(tài)RAM存儲(chǔ)電路的內(nèi)部組成。圖6-5六管靜態(tài)存儲(chǔ)單元04/13/2007人民郵電出版社?（2）動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器把信息存放在場效應(yīng)管（三極管）的結(jié)電容上，結(jié)電容上有電荷與無電荷兩種狀態(tài)分別用1或0表示。由于結(jié)電容的內(nèi)部漏電效應(yīng)，結(jié)電容上的信息會(huì)隨時(shí)間逐漸消失。器件一旦做成，信息消失所需的時(shí)間也就確定了。只要

8、在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔內(nèi)對結(jié)電容信息進(jìn)行重寫，就能長期保持結(jié)電容信息有效，這個(gè)過程稱為動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的刷新。刷新操作實(shí)際上就是把存儲(chǔ)器的內(nèi)容讀出、再放大。由于不作信息轉(zhuǎn)移，這個(gè)過程所需的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于系統(tǒng)總線周期，而且功耗很低?，F(xiàn)代存儲(chǔ)器芯片本身帶有片內(nèi)自動(dòng)刷