考研408--组成原理--day5--存储系统&主存储器&DRAM和SRAM
存储系统基本概念:层次结构、分类、性能指标;主存储器的基本组成:半导体元件的原理、存储器芯片的基本原理、寻址;DRAM和SRAM:特性差异、DRAM的刷新、DRAM的地址线复用技术;ROM:分类;双端RAM和多模块存储器;主存储器和CPU的连接:位扩展、字扩展、字位扩展、译码器;

(以下内容全部来自上述课程)
目录
存储系统基本概念


1. 层次结构


2. 分类


顺序存取存储器:例如磁带,想听哪句歌词只能从头慢慢放。
直接存取存储器:例如唱片,可以拨动磁头,放到任意相放的位置。
串行访问存储器:顺序+直接


3. 性能指标

4. 小结

主存储器的基本组成

1. 半导体元件的原理
MOS管:开关
MAR:地址寄存器
MDR:数据寄存器
字:一个数字,0或者1,bit
字长=字×个数bit
字节:一个字节=八个数字,Byte
字:字节=1:8
绿色:八个字=一个字节
一个存储元对应一个字
一个存储单元对应八个存储元,也就是八个字,也就是一个字节
2. 存储器芯片的基本原理
绿色:数据总线,与CPU相连,需要的时候可以调出
红色:地址总线,调出数据的时候用来查找需要调出数据的地址
CS:chip select 芯片选择
CE:chip enable 芯片使能
WE:write enable 写使能
OE:output enable 输出使能
注意:头上划线的代表该信号低电平时有效
片选线:因为内存条上会有多块存储芯片,所以需要用片选线确定自己需要的是哪一个存储芯片。
读控制线:控制是否需要输出
写控制线:控制是否需要输入
n位地址–>n根地址线–>2n个存储单元
总容量=存储单元个数(竖着的宽)×存储字长(横着的长)
3. 寻址
每个空格是1Byte(8个字节),四个空格就是4B。一行对应一个存储单元,所以一个存储字长是4B–>第二行每个单元4B
字(指存储字长):一个存储单元=一个存储字长=一行=4B
半字:4/2=2B
双字:4×2=8B
总容量1K:
- 第一行:1K×1B
- 第二行:256×4
- 第三行:512×2
- 第四行:128×8

4. 小结

DRAM和SRAM


1. 特性差异
记住:栅极电容–>DRAM
栅极电容:小
双稳态触发器:大
记忆点:
双:1或者0都可以输入,会根据各自定义不同进行操作
稳态:非破坏性读出


刷新:
2. DRAM的刷新

同时被行和列选中的地址就是需要的地址。

3. DRAM的地址线复用技术
地址线可以同时作为行或者列,先用作行筛选好自己的地址,再转换为列进行更细致的选择。
4. 小结

ROM





双端RAM和多模块存储器


1. 双端口RAM(了解)

2. 多体并行存储器
高位交叉编址:按照前两位分类
低位交叉编址:按照最后两位分类
m=T/r

3. 小结

4. 拓展
简单来说:多模块存储器就是多插入了一个内存条,可以实现两个内存条同时访问CPU提高运行速度的结果。
加入同色的卡槽中就实现了低位交叉,加入异色的卡槽就实现了高位交叉。
主存储器与CPU的连接

1. 前言




1. 位扩展
8=23–>K=210–>3+10–>13根地址线–>A0~A12–>用了13条地址线,还剩3条
就是通过不断增加 8K×1位 的这个单元,来实现位扩展。
新增加的单元,也要绕道前面去连接地址总线和写控制线和数据总线.(就是CPU中的线,新增的也要和前面的单元一样接上)
地址总线连接的没有变,主要是增加数据总线的连接,因为一个单元只能连接一个数据总线。

2. 字扩展
因为位扩展剩下了3根地址线没有连上,所以利用剩下的地址线来实现字扩展。
例如:A13=1,则用第一个单元的数据,但是同时A14必须为0,否则就造成访问的堵塞了。
这就是线选法,因为是直接将0或者1赋值给地址线。
这个方法用到了一个译码器和非门,就可以避免A13、A14同时等于1时产生的错误。
1-2译码器:输入一根线,输出21根线。
3-8译码器:输入三根线,输出23根线。
有的时候可能连接的是A13和A15这两条线,因为A14连不连接都不会影响查询结果。


4. 字位扩展

5. 小结

6. 补充-译码器




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