《《存儲(chǔ)器系統(tǒng)》PPT課件.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《存儲(chǔ)器系統(tǒng)》PPT課件.ppt（44頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3章 存儲(chǔ)器系統(tǒng),本章重點(diǎn)： 理解存儲(chǔ)器的分類 存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)：cache、內(nèi)存、外存。掌握8086存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)：存儲(chǔ)器的物理地址，邏輯段概念，物理地址的計(jì)算。 掌握堆棧與堆棧操作。了解存儲(chǔ)器與CPU的連接及存儲(chǔ)芯片的擴(kuò)展。,3.1 存儲(chǔ)器概述,3.1.1 存儲(chǔ)器的分類 1按存儲(chǔ)介質(zhì)分類 （1）半導(dǎo)體存儲(chǔ)器 （2）磁表面存儲(chǔ)器 （3）光存儲(chǔ)器 2按存取方式分類 （1）隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM（Random Access Memory） 靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器SRAM 動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器DRAM （2）只讀存儲(chǔ)器ROM(Read Only Memory),3.1 存儲(chǔ)器概述,3按存儲(chǔ)器在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中
2、的作用分類 （1）主存儲(chǔ)器 （2）外存儲(chǔ)器 （3）高速緩沖存儲(chǔ)器 （4）CMOS存儲(chǔ)器 4內(nèi)存條（DRAM） （1）內(nèi)存條的分類 SIMM(單列直插內(nèi)存模塊)：分30線和72線兩種。 DIMM(雙列直插內(nèi)存模塊)：分72線和168線。 RIMM(高速率直插內(nèi)存模塊)：采用184線結(jié)構(gòu)。,3.1 存儲(chǔ)器概述,（2）主流內(nèi)存條的類型 SDRAM內(nèi)存條 DDRSDRAM內(nèi)存條 RDRAM內(nèi)存條 3.1.2 存儲(chǔ)器的主要性能指標(biāo) 存儲(chǔ)器的主要性能指標(biāo)包括：存儲(chǔ)容量、存取速度、可靠性及性能價(jià)格比。,3.1 存儲(chǔ)器概述,3.1.3 存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) 為了解決存儲(chǔ)容量、存取速度和價(jià)格之間的矛盾，通常把各種
3、不同存儲(chǔ)容量、不同存取速度的存儲(chǔ)器，按一定的體系結(jié)構(gòu)組織起來(lái)，形成一個(gè)統(tǒng)一整體的存儲(chǔ)系統(tǒng)。 由高速緩沖存儲(chǔ)器、內(nèi)存儲(chǔ)器、外存儲(chǔ)器構(gòu)成的三級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)可以分為兩個(gè)層次，其中高速緩沖存儲(chǔ)器和內(nèi)存間稱為Cache-內(nèi)存層次，內(nèi)存和外存間稱為內(nèi)存-外存層次。 三級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)總的效果是：存取速度接近于Cache水平，存儲(chǔ)容量非常之大，整個(gè)價(jià)格也比較合理。其中快存主要為獲取速度，使存取速度能和中央處理器的速度相匹配；輔存追求大容量，以滿足對(duì)計(jì)算機(jī)的容量要求；內(nèi)存則介于兩者之間，要求其具有適當(dāng)?shù)娜萘浚苋菁{較多的核心軟件和用戶程序，還要滿足系統(tǒng)對(duì)速度的要求。,3.2 8086存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),3.2.1 存儲(chǔ)器的組織
4、 8086/8088系統(tǒng)的存儲(chǔ)器空間以字節(jié)為單位儲(chǔ)存信息。 每個(gè)存儲(chǔ)單元地址由20位二進(jìn)制數(shù)組成，地址從0開(kāi)始編號(hào)，依次增1，為了書寫方便，用5位十六進(jìn)制數(shù)表示，其物理地址范圍是00000HFFFFFH，且地址碼為無(wú)符號(hào)數(shù)。 存儲(chǔ)器的容量是指存儲(chǔ)器所具有的字節(jié)數(shù)，通常以210=1024B為基本單位，稱為1KB。為了表示更大的容量，也使用MB(兆字節(jié))，GB(吉字節(jié))等為單位，其中： 1KB =210B=1024B 1MB=220B=1024KB 1GB=230B=1024MB,存儲(chǔ)器的內(nèi)容,存儲(chǔ)器的地址,物理地址的形成： 取指令：物理地址=CS*24 + IP 取OP數(shù)：物理地址=
5、DS（ES）*24 + 偏移量 堆棧OP：物理地址=SS*24 + SP,2. 邏輯地址與物理地址,邏輯地址：段地址：偏移地址,如：DS：DAT1,返回本章首頁(yè),計(jì)算機(jī)中信息的單位 二進(jìn)制位Bit：存儲(chǔ)一位二進(jìn)制數(shù)：0或1 字節(jié)Byte：8個(gè)二進(jìn)制位，D7D0 字Word：16位，2個(gè)字節(jié)，D15D0 雙字DWord：32位，4個(gè)字節(jié)，D31D0 最低有效位LSB：數(shù)據(jù)的最低位，D0位 最高有效位MSB：數(shù)據(jù)的最高位，對(duì)應(yīng)字節(jié)、字、雙字分別指D7、D15、D31位,數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式,低地址,,每個(gè)存儲(chǔ)單元都有一個(gè)編號(hào)；被稱為存儲(chǔ)器地址 每個(gè)存儲(chǔ)單元存放一個(gè)字節(jié)的內(nèi)容,0002H單元存放有一
6、個(gè)數(shù)據(jù)34H 表達(dá)為0002H34H,多字節(jié)數(shù)據(jù)存放方式,多字節(jié)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中占連續(xù)的多個(gè)存儲(chǔ)單元： 存放時(shí)，低字節(jié)存入低地址，高字節(jié)存入高地址； 表達(dá)時(shí)，用它的低地址表示多字節(jié)數(shù)據(jù)占據(jù)的地址空間。,圖2.3中2號(hào)“字”單元的內(nèi)容為： 0002H = 1234H 2號(hào)“雙字”單元的內(nèi)容為： 0002H = 78561234H,80 x86處理器采用“低對(duì)低、高對(duì)高”的存儲(chǔ)形式，被稱為“小端方式Little Endian”。 相對(duì)應(yīng)還存在“大端方式Big Endian”。,3.2 8086存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),計(jì)算機(jī)通過(guò)存儲(chǔ)單元的地址來(lái)訪問(wèn)其內(nèi)容的。80868088CPU是16位的微處理器，訪問(wèn)時(shí)既可以按
7、字節(jié)來(lái)操作，也可以按字來(lái)處理。一個(gè)字（即16位）占據(jù)連續(xù)的兩個(gè)存儲(chǔ)單元。 若將一個(gè)字存入存儲(chǔ)器，需要遵循“小端方式”的規(guī)則，即： 一個(gè)字占據(jù)兩個(gè)相鄰的存儲(chǔ)單元。 低位字節(jié)存入低地址，高位字節(jié)存入高地址。 字的地址由低字節(jié)地址來(lái)表示，如字3456H的地址號(hào)為20000H。 同樣，將一個(gè)雙字存入存儲(chǔ)器時(shí)，也需要遵循“小端方式”的規(guī)則,3.2 8086存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),3.2.2 存儲(chǔ)器分段和物理地址的形成 1分段方法 存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)的重要組成部分，當(dāng)要訪問(wèn)某個(gè)存儲(chǔ)單元時(shí)，首先必須獲得該單元的物理地址。 于8086地址總線為20條，可尋址的最大內(nèi)存空間為220（1M）字節(jié)，其物理地址范圍是00000HFF
8、FFFH。在8086中，CPU內(nèi)部寄存器都是16位，直接尋址能力為216（64KB），地址范圍是0000HFFFFH。 80868088又把1MB的存儲(chǔ)空間劃分成若干個(gè)邏輯段，邏輯地址由段基址和偏移地址兩部分組成。段的起始單元地址叫做段基地址(簡(jiǎn)稱段基址)，它為16的整數(shù)倍。段基址存放于段寄存器CS，DS，SS，ES中。 每個(gè)邏輯段有相應(yīng)的邏輯地址LA(Logical Address)，表示為：邏輯地址（LA）=段地址：偏移地址（EA）。,存儲(chǔ)器的分段管理,8086CPU有20條地址線 最大可尋址空間為2201MB 物理地址范圍從00000HFFFFFH 8086CPU將1MB空間分成許多邏輯
9、段（Segment） 每個(gè)段最大限制為64KB 段地址的低4位為0000B 這樣，一個(gè)存儲(chǔ)單元除具有一個(gè)唯一的物理地址外，還具有多個(gè)邏輯地址,物理地址和邏輯地址,對(duì)應(yīng)每個(gè)物理存儲(chǔ)單元都有一個(gè)唯一的20位編號(hào)，就是物理地址，從00000HFFFFFH。 分段后在用戶編程時(shí)，采用邏輯地址，形式為 段基地址 : 段內(nèi)偏移地址,分隔符,邏輯地址,段地址說(shuō)明邏輯段在主存中的起始位置 8086規(guī)定段地址必須是模16地址：xxxx0H 省略低4位0000B，段地址就可以用16位數(shù)據(jù)表示，就能用16位段寄存器表達(dá)段地址 偏移地址說(shuō)明主存單元距離段起始位置的偏移量 每段不超過(guò)64KB，偏移地址也可用16位數(shù)據(jù)表
10、示,物理地址和邏輯地址的轉(zhuǎn)換,將邏輯地址中的段地址左移4位，加上偏移地址就得到20位物理地址 一個(gè)物理地址可以有多個(gè)邏輯地址,邏輯地址1460:100、1380:F00 物理地址14700H 14700H,段寄存器和邏輯段,8086有4個(gè)16位段寄存器 CS（代碼段）指明代碼段的起始地址 SS（堆棧段）指明堆棧段的起始地址 DS（數(shù)據(jù)段）指明數(shù)據(jù)段的起始地址 ES（附加段）指明附加段的起始地址 每個(gè)段寄存器用來(lái)確定一個(gè)邏輯段的起始地址，每種邏輯段均有各自的用途,各個(gè)邏輯段獨(dú)立,各個(gè)邏輯段重疊,1MB空間的分段,1MB空間最多能分成多少個(gè)段？ 每隔16個(gè)存儲(chǔ)單元就可以開(kāi)始一個(gè)段， 所以1MB最多
11、可以有： 2201621664K 個(gè)段 1MB空間最少能分成多少個(gè)段？ 每隔64K個(gè)存儲(chǔ)單元開(kāi)始一個(gè)段， 所以1MB最少可以有： 22021616 個(gè)段,3.2 8086存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),2物理地址的計(jì)算 80868088CPU中有一個(gè)地址加法器，它將段寄存器提供的段地址自動(dòng)乘以10H（即左移4位），然后與16位的偏移地址相加，并鎖存在物理地址鎖存器中，如圖3.3所示。如邏輯地址0001H：0010H生成物理地址時(shí)，將段地址0001H左移4位為00010H，再與偏移地址0010H相加即可得到物理地址00020H。 20位的物理地址由16位段地址和16位偏移地址合成。,3.2 8086存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),物理
12、地址的計(jì)算方法如下： 物理地址（PA）=段地址10H偏移地址（EA） 也就是說(shuō)，將段地址左移4位再加上偏移地址就形成物理地址。 說(shuō)明： 圖3.3 存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)單元地址可以使用20位的物理地址表示，也可以使用邏輯地址表示，即使用“段地址：偏移地址”的方式表示。邏輯地址是在程序中使用的，物理地址是由系統(tǒng)轉(zhuǎn)換自動(dòng)生成的。 每個(gè)內(nèi)存單元具有惟一的物理地址，但可以使用不同的邏輯地址來(lái)描述，例如0001H：0010H對(duì)應(yīng)唯一的物理地址00020H，但該物理地址又可以由邏輯地址0002：0000H，等來(lái)描述。 除非專門指定，一般情況下，各段在存儲(chǔ)器中的分配由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)。 段的大
13、小由程序決定，因?yàn)槭褂?6位偏移地址，所以每個(gè)段不能超過(guò)64KB，當(dāng)然也不一定必須等于64KB。16位段地址存放在某個(gè)段寄存器中。,3.2 8086存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),例3.2.3：計(jì)算下列邏輯地址對(duì)應(yīng)的物理地址。 2017：000AH 2010：007AH 2410：0031H 分析：邏輯地址是以“段地址：偏移地址”的形式表達(dá)存儲(chǔ)器地址的，而物理地址由如下公式計(jì)算得出：物理地址（PA）=段地址16偏移地址（EA） 解： 物理地址（PA）=2017H10H+000AH=2017AH 物理地址（PA）=2010H10H+007AH=2017AH 物理地址（PA）=2410H10H+0021H=24121
14、H,3.2 8086存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),3段的種類 8086/088采用分段內(nèi)存管理機(jī)制，允許程序員將程序劃分為相對(duì)獨(dú)立的多個(gè)段，這些段各有各的用途。80868088主要包括下列4種類型的段： 代碼段用來(lái)存放正在運(yùn)行的程序的指令序列。 數(shù)據(jù)段用來(lái)存放當(dāng)前運(yùn)行程序所用到的數(shù)據(jù)。 堆棧段定義作為堆棧使用的內(nèi)存區(qū)域。堆棧是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它開(kāi)辟了一個(gè)以后進(jìn)先出方式訪問(wèn)的存儲(chǔ)區(qū)。 附加段是附加的數(shù)據(jù)段，它是一個(gè)輔助的數(shù)據(jù)區(qū)。 例如：取指令時(shí)(CS)=2000H，(IP)=3500H，則被取指令的物理地址=(CS)10H+(IP)=20000H+3500H=23500H。 又如：取數(shù)時(shí)(DS)=1000H，段內(nèi)偏
15、移地址=1000H，則被取數(shù)據(jù)的物理地址=(DS)10H+1000H=10000H+1000H=11000H。,3.2 8086存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),3.2.3 堆棧和堆棧操作 1堆棧的概念 堆棧是在存儲(chǔ)器中開(kāi)辟的一個(gè)特殊的存儲(chǔ)區(qū)域，該區(qū)域的一端固定(稱為固定端)，另一端活動(dòng)(稱為活動(dòng)端)，且只允許數(shù)據(jù)從活動(dòng)端進(jìn)出。 堆棧中數(shù)據(jù)的存取也遵循“先進(jìn)后出”的原則。我們把堆棧的活動(dòng)端稱為棧頂，固定端稱為棧底。堆棧是按先進(jìn)后出的原則在內(nèi)存中組織的。 80868088的堆棧的伸展方向是從高地址向低地址。80868088的堆棧操作都是字操作。將一個(gè)數(shù)據(jù)壓入堆棧稱為進(jìn)棧，進(jìn)棧時(shí)SP自動(dòng)減2，進(jìn)棧的字就存放在新增加的兩
16、個(gè)單元內(nèi)。把一個(gè)數(shù)從棧頂彈出稱為出棧，出棧時(shí)SP自動(dòng)加2，彈出的字是SP讓出的兩個(gè)單元的內(nèi)容 .,3.2 8086存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),2堆棧操作 它可分為兩類操作，分別為進(jìn)棧和出棧。進(jìn)棧時(shí)是從高地址到低地址，出棧時(shí)是從低地址到高地址。進(jìn)棧操作指令為PUSH，出棧操作為POP，后面章節(jié)會(huì)詳細(xì)介紹。 （1）進(jìn)棧 把一個(gè)數(shù)據(jù)壓入堆棧，稱為進(jìn)棧。將一個(gè)數(shù)據(jù)壓入堆棧的過(guò)程是：SP先自動(dòng)減2，指出新的棧頂，然后再將數(shù)據(jù)入棧。 例3.2.5：設(shè)AX=1234H，SS=1000H，SP=0040H，將寄存器AX的內(nèi)容壓入堆棧。 首先SP-1，將高字節(jié)數(shù)據(jù)12H壓入1000FH單元，然后SP再減1，將低字節(jié)數(shù)據(jù)34H壓
17、入1000EH單元，操作后SP=100EH。,3.2 8086存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),（2）出棧 將一個(gè)數(shù)據(jù)從棧中彈出，稱為出棧。彈出的過(guò)程是：將數(shù)據(jù)從棧頂彈出送相應(yīng)的寄存器單元，再將SP加2，指示新的棧頂。 例3.2.6：將堆棧中字單元數(shù)據(jù)從堆棧中彈出送寄存器AX中。 首先從1000EH單元彈出低字節(jié)數(shù)據(jù)34H到AL，把SP加1指向當(dāng)前棧頂；然后從1000FH單元彈出高字節(jié)數(shù)據(jù)12H到AH中，再把SP加1指向新的棧頂，操作后SP=10040H。 棧的位置由堆棧段寄存器SS和堆棧指示器SP規(guī)定。SS負(fù)責(zé)給出當(dāng)前堆棧段的基址，SP指示當(dāng)前堆棧段的棧頂?shù)钠频刂贰Ｗ⒁膺@里的基址，是指SS的內(nèi)容，而非堆棧的棧底
18、。8086規(guī)定：堆棧的操作數(shù)字長(zhǎng)是16位.,3.2 8086存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),3.2.4 特殊的內(nèi)存區(qū)域 8088/8086系統(tǒng)中，有些內(nèi)存區(qū)域的作用是固定的，用戶不能隨便使用，如： 中斷矢量區(qū)：00000H003FFH共1K字節(jié)，用以存放256種中斷類型的中斷矢量，每個(gè)中斷矢量占用4個(gè)字節(jié)，共2564=1024=1K 顯示緩沖區(qū)：B0000HB0F9FH約4000（25802）字節(jié)，是單色顯示器的顯示緩沖區(qū)，存放文本方式下，所顯示字符的ASC碼及屬性碼；B8000HBBF3FH約16K字節(jié)，是彩色顯示器的顯示緩沖區(qū)，存放圖形方式下，屏幕顯示象素的代碼。 啟動(dòng)區(qū)：FFFF0HFFFFFH共16個(gè)單元
19、，用以存放一條無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令的代碼，轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)的初始化部分。,3.3 存儲(chǔ)器與CPU的接口,3.3.1 存儲(chǔ)器芯片的連接與擴(kuò)展 1. 存儲(chǔ)器芯片與CPU的連接 (1) 地址線的連接 一般將CPU地址線的低位地址與存儲(chǔ)器芯片對(duì)應(yīng)的低位地址相連接。CPU的高位地址線用作存儲(chǔ)器芯片擴(kuò)展，或者其他用途。 (2) 數(shù)據(jù)線的連接 (3) 讀/寫命令線的連接 一般情況下，存儲(chǔ)器的讀/寫命令線可以直接連接到CPU的讀/寫控制端，通常高電平為讀，低電平為寫。 注意： 當(dāng)CPU和存儲(chǔ)器的讀、寫控制端是分開(kāi)的，需要單獨(dú)連接； 當(dāng)CPU和存儲(chǔ)器的讀、寫控制端有一個(gè)是分開(kāi)的，另一個(gè)是復(fù)用的，則需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的邏輯電路來(lái)連
20、接。 (4) 片選信號(hào)線的連接,3.3 存儲(chǔ)器與CPU的接口,2. 存儲(chǔ)器芯片的擴(kuò)展 存儲(chǔ)器芯片擴(kuò)展的方法有以下兩種： （1）存儲(chǔ)器芯片的位擴(kuò)充 適用場(chǎng)合：存儲(chǔ)器芯片的容量滿足存儲(chǔ)器系統(tǒng)的要求，但其字長(zhǎng)小于存儲(chǔ)器系統(tǒng)的要求。例3.3.1：用1K4的2114芯片構(gòu)成lK8的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。 分析：由于每個(gè)芯片的容量為1K，故滿足存儲(chǔ)器系統(tǒng)的容量要求。但由于每個(gè)芯片只能提供4位數(shù)據(jù)，故需用2片這樣的芯片，它們分別提供4位數(shù)據(jù)至系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線，以滿足存儲(chǔ)器系統(tǒng)的字長(zhǎng)要求。 設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 將每個(gè)芯片的10位地址線按引腳名稱一一并聯(lián)，按次序逐根接至系統(tǒng)地址總線的低10位。 數(shù)據(jù)線則按芯片編號(hào)連接，1號(hào)芯片的4
21、位數(shù)據(jù)線依次接至系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的D0-D3，2號(hào)芯片的4位數(shù)據(jù)線依次接至系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的D4-D7。 兩個(gè)芯片的端并在一起后接至系統(tǒng)控制總線的存儲(chǔ)器寫信號(hào)（如CPU為8086/8088，也可由和M或IO/的組合來(lái)承擔(dān)）。 引腳也分別并聯(lián)后接至地址譯碼器的輸出，而地址譯碼器的輸入則由系統(tǒng)地址總線的高位來(lái)承擔(dān)。,3.3 存儲(chǔ)器與CPU的接口,（2）存儲(chǔ)器芯片的字?jǐn)U充 適用場(chǎng)合：存儲(chǔ)器芯片的字長(zhǎng)符合存儲(chǔ)器系統(tǒng)的要求，但其容量太小。 例3.3.2：用2K8的2716存儲(chǔ)器芯片組成8K8的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。 分析：由于每個(gè)芯片的字長(zhǎng)為8位，故滿足存儲(chǔ)器系統(tǒng)的字長(zhǎng)要求。但由于每個(gè)芯片只能提供2K個(gè)存儲(chǔ)單元，故需用4
22、片這樣的芯片，以滿足存儲(chǔ)器系統(tǒng)的容量要求。 設(shè)計(jì)要點(diǎn)：同位擴(kuò)充方式相似。 先將每個(gè)芯片的11位地址線按引腳名稱一一并聯(lián)，然后按次序逐根接至系統(tǒng)地址總線的低11位。 將每個(gè)芯片的8位數(shù)據(jù)線依次接至系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的D0-D7。 兩個(gè)芯片的端并在一起后接至系統(tǒng)控制總線的存儲(chǔ)器讀信號(hào)（這樣連接的原因同位擴(kuò)充方式）， 它們的引腳分別接至地址譯碼器的不同輸出，地址譯碼器的輸入則由系統(tǒng)地址總線的高位來(lái)承擔(dān)。,3.3 存儲(chǔ)器與CPU的接口,3.3.2 存儲(chǔ)器與CPU的連接 1. 8086CPU的最小模式與靜態(tài)RAM的連接 存儲(chǔ)器芯片選用靜態(tài)RAM6116，這是一個(gè)2K8位的存儲(chǔ)器芯片。在最小方式連接下，用兩片6
23、116構(gòu)成了2KB的16位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，8086可以通過(guò)軟件讀取字節(jié)、字和雙字?jǐn)?shù)據(jù)。 2、ROM與8086CPU的連接 只讀存儲(chǔ)器與8086系統(tǒng)總線連接，可以實(shí)現(xiàn)程序存儲(chǔ)器。,3.3 存儲(chǔ)器與CPU的接口,3、在連接中需要注意的問(wèn)題 （1）CPU總線的負(fù)載能力 在設(shè)計(jì)CPU芯片時(shí)，一般考慮其輸出線的直流負(fù)載能力，為帶一個(gè)TTL負(fù)載?，F(xiàn)在的存儲(chǔ)器一般都為MOS電路，直流負(fù)載很小. （2）CPU的時(shí)序和存儲(chǔ)器的存取速度之間的配合問(wèn)題 CPU在取指和存儲(chǔ)器讀或?qū)懖僮鲿r(shí)，是有固定時(shí)序的，用戶要根據(jù)這些來(lái)確定對(duì)存儲(chǔ)器存取速度的要求，或在存儲(chǔ)器已經(jīng)確定的情況下，考慮是否需要Tw周期，以及如何實(shí)現(xiàn)。 （3）存
24、儲(chǔ)器的地址分配和片選問(wèn)題 內(nèi)存通常分為RAM和ROM兩大部分，而RAM又分為系統(tǒng)區(qū)(即機(jī)器的監(jiān)控程序或操作系統(tǒng)占用的區(qū)域)和用戶區(qū)，用戶區(qū)又分成數(shù)據(jù)區(qū)和程序區(qū)，ROM的分配也類似，所以內(nèi)存的地址分配是一個(gè)重要的問(wèn)題。 （4）控制信號(hào)的連接 CPU在與存儲(chǔ)器交換信息時(shí)，通常有以下幾個(gè)控制信號(hào)(對(duì)8086來(lái)說(shuō))：/M（IO/），,以及WAIT信號(hào)。這些信號(hào)如何與存儲(chǔ)器要求的控制信號(hào)相連，以實(shí)現(xiàn)所需的控制功能。,習(xí)題,一、選擇題 1主存和外存相比，其特點(diǎn)是( )。 A容量大、速度快、成本低 B容量大、速度慢、成本高 C容量小、速度快、成本低 D容量大、速度慢、成本低 2存儲(chǔ)器的字長(zhǎng)是指( )。
25、A存放在一個(gè)存儲(chǔ)單元中的二進(jìn)制代碼組合 B存儲(chǔ)單元的個(gè)數(shù) C存放在一個(gè)存儲(chǔ)單元中的二進(jìn)制代碼個(gè)數(shù) D寄存器的位數(shù) 3微型計(jì)算機(jī)配置高速緩沖存儲(chǔ)器是為了解決( )。 A主機(jī)與外設(shè)間速度不匹配問(wèn)題 BCPU與輔助存儲(chǔ)器間速度不匹配問(wèn)題 C內(nèi)存儲(chǔ)器與輔助存儲(chǔ)器間速度不匹配問(wèn)題 DCPU與內(nèi)存儲(chǔ)器間速度不匹配問(wèn)題 4CPU能直接訪問(wèn)的存儲(chǔ)器是( )。 A內(nèi)存儲(chǔ)器 B軟磁盤存儲(chǔ)器 C硬磁盤存儲(chǔ)器 D光盤存儲(chǔ)器 5下列存儲(chǔ)器中，斷電后信息不會(huì)丟失的是( )。 ADRAM BSRAM CCache DROM 6SRAM是( )。 A靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 B靜態(tài)只讀存儲(chǔ)器 C動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器 D只讀存儲(chǔ)器 7E
26、PROM是指( )。 A只讀存儲(chǔ)器 B可編程的只讀存儲(chǔ)器 C可擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器 D可電擦除的只讀存儲(chǔ)器,習(xí)題,8在Pentium主板上，Cache存儲(chǔ)器的作用是( )。 A提高硬盤與主存之間的傳輸速度 B提高軟盤與主存之間的傳輸速度 C提高CPU與主存之間的傳輸速度 D提高Cache存儲(chǔ)器與主存間的傳輸速度 9動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器芯片的工作頻率按從高到低排列的順序是( )。 ASDRAM、DDR SDRAM、RDRAM BRDRAM、DDRSDRAM、SDRAM CDDR SDRAM、SDRAM、RDRAM DRDRAM、SDRAM、DDR SDRAM 10.SDRAM內(nèi)存條的結(jié)構(gòu)是
27、( )。 ARIMM結(jié)構(gòu)184線，中央有一個(gè)缺口 BDIMM結(jié)構(gòu)168線，邊角有SPD芯片 CRIMM結(jié)構(gòu)184線，中央有兩個(gè)缺口 DDIMM結(jié)構(gòu)184線，邊緣有一個(gè)缺口 11.以下對(duì)存儲(chǔ)器的描述中，錯(cuò)誤的為（ ）。 AFlash Memory和EEPROM一樣是非易失性的存儲(chǔ)器 B構(gòu)成存儲(chǔ)器子系統(tǒng)時(shí)，SRAM比DRAM需要更多的輔助器件 CSRAM和DRAM斷電后信息都會(huì)丟失 D. 通常SRAM的讀/寫速度比DRAM高,習(xí)題,12.在機(jī)器內(nèi)部操作中，CPU與存儲(chǔ)器之間的任何信息交換使用的都是（ ）。 A. 邏輯地址 B. 物理地址 C. 有效地址 D. 相對(duì)地址 13.下列敘述中有錯(cuò)誤
28、的一條是( )。 A16根地址線的尋址空間可達(dá)1MB B內(nèi)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元是按字節(jié)編址的 CCPU中用于存放地址的寄存器稱為地址寄存器 D地址總線上傳送的只能是地址信息 14.20根地址線的尋址范圍可達(dá)( )。 A512KB B1024KB C640KB D4096KB 15.微型計(jì)算機(jī)中常用的英文詞bit的中文意思是( )。 A計(jì)算機(jī)字 B字節(jié) C二進(jìn)制位 D字長(zhǎng) 16.下列描述中，正確的是( )。 A1MB=1000B B1MB=1000KB C1MB=1024B D1MB=1024KB 17.采用虛擬存儲(chǔ)器的目的是( )。 A提高主存的速度 B擴(kuò)大外存的容量 C擴(kuò)大內(nèi)存的尋址空間
29、D提高外存的速度,習(xí)題,二、填空題 1一般微型計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器系統(tǒng)主要由_______、高速緩沖存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)器以及管理這些存儲(chǔ)器的硬件和軟件組成 2微型計(jì)算機(jī)主存儲(chǔ)器由半導(dǎo)體存儲(chǔ)器_______組成。 3按功能的不同，內(nèi)存儲(chǔ)器分為_(kāi)_______，_________,__________和___________。 4高速緩沖存儲(chǔ)器是介于______和主存儲(chǔ)器之間的一個(gè)容量小、但速度接近于_____的存儲(chǔ)器，一般裝在CPU內(nèi)部。 5RAM是一種既能寫入又能讀出的存儲(chǔ)器。RAM只能在電源電壓正常時(shí)工作，一旦斷電則_______。 6RAM的基本存儲(chǔ)單元是雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，每一個(gè)單元存放一位______
30、信息，所存信息不需進(jìn)行刷新。 7ROM是一種_______的存儲(chǔ)器，通常用來(lái)存放那些固定不變且不需要修改的程序。 8EEPROM的外形和管腳分布與EPROM極為相似，它不僅提供了全片擦除功能，還可以以_______為單位進(jìn)行擦除和改寫，并且擦、寫都在原系統(tǒng)中進(jìn)行。,習(xí)題,9某計(jì)算機(jī)的主存為3KB，則內(nèi)存地址寄存器需位就足夠了。 10.設(shè)256KB的SRAM具有8條數(shù)據(jù)線，則它具有_______條地址線。 11.虛擬存儲(chǔ)器具有輔存的容量，而又具有接近_______的存取速度。 12.8086 CPU可尋址的存儲(chǔ)器空間范圍是_________________。 13.如果一個(gè)堆棧區(qū)是從地址1250
31、：0100開(kāi)始的，(SP)=0052H，試寫出相應(yīng)的地址。 SS段的段地址為_(kāi)___________； 棧頂?shù)倪壿嫷刂窞開(kāi)____________； 棧底的物理地址為_(kāi)_____________ 存入字?jǐn)?shù)據(jù)后(SP)內(nèi)容是_______________。,習(xí)題,14.已知當(dāng)前數(shù)據(jù)段位于儲(chǔ)存器的A1000H到B0FFFH范圍內(nèi)，問(wèn)DS=____________。 15.存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)為_(kāi)______，__________和___________。 16.存儲(chǔ)器的主要性能指標(biāo)包括________，_________,__________及性能價(jià)格比。 17.8086地址總線為20條，可尋址的最大
32、內(nèi)存空間為_(kāi)________字節(jié)，其物理地址范圍是_________H。通常根據(jù)程序設(shè)計(jì)的需要將其劃分為_(kāi)________、_________、_________和附加段ES等邏輯段。 18.堆棧中數(shù)據(jù)的存取也遵循“______________”的原則。 19.堆棧操作分別為_(kāi)_________和__________操作。,習(xí)題,三、判斷題 (1).通常主存、輔存都能夠長(zhǎng)期保存程序和數(shù)據(jù)。( ) (2).Intel80868088微型計(jì)算機(jī)中也配有高速緩存cache。( ) (3).通常存儲(chǔ)器的容量是由數(shù)據(jù)總線位數(shù)決定。( ) (4).SRAM讀出和寫入操作后其內(nèi)容不變。( ) (5).SRA
33、M和DRAM存儲(chǔ)器都需要對(duì)電容充電刷新。( ) (6).EPROM雖然是只讀存儲(chǔ)器，但在編程時(shí)可向內(nèi)部寫入數(shù)據(jù)。( ) (7).位擴(kuò)展時(shí)，地址線并聯(lián)，數(shù)據(jù)線也要并聯(lián)。( ) (8).字?jǐn)U展時(shí)，地址線、數(shù)據(jù)線并聯(lián)，片選信號(hào)并聯(lián)。( ) (9).若干SRAM存儲(chǔ)芯片與8086CPU連接時(shí)，通常被分為奇和偶存儲(chǔ)區(qū)。( ) (10).用2K4位芯片構(gòu)成16KB ROM需要芯片共8片。( ),習(xí)題,四、簡(jiǎn)答題 1微型計(jì)算機(jī)中常用的存儲(chǔ)器有哪些類型？它們各有何特點(diǎn)？ 2試說(shuō)明存儲(chǔ)器系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)。 3什么是虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)?什么是虛存容量和實(shí)存容量? 4什么是物理地址？什么是邏輯地址？如何計(jì)算物理地址？
34、5設(shè)一個(gè)由20個(gè)字組成的存儲(chǔ)區(qū)，段起始地址為4701H，偏移地址EA為2012H。分別計(jì)算該存儲(chǔ)區(qū)的首單元的物理地址及末單元的物理地址是多少？ 6堆棧的意義為何？簡(jiǎn)述堆棧的基本操作？,習(xí)題,7某程序數(shù)據(jù)段中存有兩個(gè)數(shù)據(jù)字1234H和5A6BH，若已知DS=5AA0H，它們的偏移地址分別為245AH和3245H，試畫出它們?cè)趦?chǔ)存器中的存放情況 8一個(gè)存儲(chǔ)器系統(tǒng)包括2K RAM和8K ROM，分別用1K4的2114芯片和2K8的2716芯片組成。要求ROM的地址從1000H開(kāi)始，RAM的地址從3000H開(kāi)始。完成硬件連線及相應(yīng)的地址分配表。 9設(shè)有一個(gè)14位地址和8位字長(zhǎng)的存儲(chǔ)器，問(wèn)： 存儲(chǔ)器能存儲(chǔ)多少信息？ 如果存儲(chǔ)器由位芯片組成，需要多少片？ 需用哪幾位高位地址來(lái)做片選譯碼產(chǎn)生芯片選擇信號(hào)？,邏輯段分配,
《存儲(chǔ)器系統(tǒng)》PPT課件.ppt
