微型計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)器

1、第4章 微型計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)器,4.1 概述4.2 內(nèi)部存儲(chǔ)器的組成4.3 存儲(chǔ)器的連接4.4 外部存儲(chǔ)器,4.1 概述,4.1.1 存儲(chǔ)器的分類4.1.2 存儲(chǔ)器的主要性能指標(biāo)4.1.3 存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)：P66圖4.1。4.1.4 幾種新型半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,返回,4.1.1 存儲(chǔ)器的分類,1. 按存儲(chǔ)器與CPU的連接：內(nèi)存和外存。2. 按存儲(chǔ)介質(zhì)：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁存儲(chǔ)器。3. 按存取方式：隨機(jī)存儲(chǔ)器

2、、順序存儲(chǔ)器。4. 按讀/寫功能：讀/寫存儲(chǔ)器（RAM）、只讀 存儲(chǔ)器（ROM）5. 按信息的可保存性：永久性存儲(chǔ)器、易失性 存儲(chǔ)器。,返回,4.1.2 存儲(chǔ)器的主要性能指標(biāo),1.存儲(chǔ)容量2. 速度3. 價(jià)格4. 其他：如可靠性、訪問(wèn)方式、信息存 儲(chǔ)的永久性等。,返回,4.2 內(nèi)部存儲(chǔ)器的組成,4.2.1 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器4.2.2 8086的存儲(chǔ)器

3、4.2.3 虛擬存儲(chǔ)器的概念： 虛擬存儲(chǔ)器是在主存—輔存層次上的進(jìn)一步發(fā)展和完善，是指由主存—輔存物理結(jié)構(gòu)、主存—輔存間信息調(diào)度的輔助硬件和操作系統(tǒng)的存儲(chǔ)管理軟件所組成的存儲(chǔ)系統(tǒng)。,返回,4.2.1 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,1.半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的分類：按使用功能可分為RAM和ROM。2.半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)：存儲(chǔ)體、地址譯碼電路、讀/寫電路、控制電路。3. 隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM4. 只讀存儲(chǔ)器ROM,返回,3. 隨機(jī)存儲(chǔ)器RA

4、M,RAM的特點(diǎn)：其中的內(nèi)容可根據(jù)需要隨時(shí)寫入和讀出，但斷電后所存內(nèi)容隨之消失。MOS型RAM的的分類：靜態(tài)RAM和動(dòng)態(tài)RAM常用的靜態(tài)RAM芯片：2114、2142、6116和6264等。常用的動(dòng)態(tài)RAM芯片：MN4164。常用的內(nèi)存條：SIMM （單列直插）和DIMM（雙列直插）內(nèi)存條。,返回,4. 只讀存儲(chǔ)器ROM,ROM的特點(diǎn)：正常工作時(shí)只能讀出不能寫入，斷電時(shí)其中內(nèi)容不會(huì)丟失。常用的幾種ROM：2716EPROM，2

5、732AEPROM。 掩膜型ROM：其中信息根據(jù)程序和數(shù)據(jù)對(duì)芯片進(jìn)行二 次光刻制成，數(shù)量少時(shí)造價(jià)很高； 可編程ROM：一般由雙極型電路組成，只能編程一次； 可擦除可編程的ROM：即EPROM。允許用戶多次擦除 存于其中的信息，再存放新的

6、 數(shù)據(jù)和信息。 電可擦除可編程的ROM：即E2PROM。是一種特殊的 可讀寫的存儲(chǔ)器。,返回,4.2.2 8086的存儲(chǔ)器,1. 存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)：可尋址范圍1MB，地址編碼范圍為0000H~FFFFH。2. 外部存儲(chǔ)器尋址：地址線A0對(duì)低位存儲(chǔ)體進(jìn)行選擇，總線高位允許信號(hào)

7、 對(duì)高位存儲(chǔ)體進(jìn)行選擇。3. 存儲(chǔ)器的段：將1MB的地址空間劃分成若干個(gè)邏輯段，每段最長(zhǎng)為64KB。4. 實(shí)際地址的產(chǎn)生和計(jì)算：即物理地址。5. 堆棧和堆棧操作：堆棧是存儲(chǔ)器的一個(gè)特定區(qū)域。其長(zhǎng)度最長(zhǎng)為64KB。棧的位置由SS和SP規(guī)定。信息的存取在棧頂進(jìn)行。,返回,4.3 存儲(chǔ)器的連接,在8086系統(tǒng)中，存儲(chǔ)器不能直接與CPU相連。在最小模式中，地址信號(hào)要通過(guò)地址鎖存器接向存儲(chǔ)器；在最大模式中，除地址鎖存外，還需通

8、過(guò)總線收發(fā)器、總線控制器才能接向存儲(chǔ)器。4.3.1 存儲(chǔ)器芯片的連接與擴(kuò)展4.3.2 存儲(chǔ)器與CPU的連接,返回,4.3.1 存儲(chǔ)器芯片的連接與擴(kuò)展,1. 存儲(chǔ)器芯片位數(shù)的擴(kuò)充 用位數(shù)不足的存儲(chǔ)器芯片組成8位或16位的存儲(chǔ)器可采用位并聯(lián)的方法，即把若干個(gè)芯片并聯(lián)在一起構(gòu)成所需位數(shù)。方法是把各芯片的數(shù)據(jù)線分別接到數(shù)據(jù)總線的各位，而把地址線的相應(yīng)位、各控制線并聯(lián)在一起。具體見(jiàn)P77圖4.8、4.9。2. 存儲(chǔ)器

9、芯片地址的擴(kuò)充 用容量較小的存儲(chǔ)器芯片組成容量較大的存儲(chǔ)器，采用地址串聯(lián)法。即把若干塊小容量的芯片接在一起構(gòu)成所需的容量。每個(gè)芯片的地址需經(jīng)地址譯碼器分配。常用的有2-4、3-8譯碼器。具體例子見(jiàn)P79圖4.11。,返回,4.3.2 存儲(chǔ)器與CPU的連接,1. 8086CPU的最小模式與靜態(tài)RAM的連接：見(jiàn) P80圖4.13。2. ROM與8086CPU的連接：見(jiàn)P80圖4.14。3. 連接

10、時(shí)需要注意的問(wèn)題： 總線負(fù)載能力問(wèn)題； CPU與存儲(chǔ)器間的時(shí)序配合問(wèn)題； 合理分配內(nèi)存的地址空間、各種信號(hào)線的配 合與連接問(wèn)題。,返回,4.4 外部存儲(chǔ)器,4.4.1 軟盤和軟盤驅(qū)動(dòng)器4.4.2 硬盤存儲(chǔ)器4.4.3 光盤存儲(chǔ)器4.4.4 優(yōu)盤簡(jiǎn)介,返回,4.4.1 軟盤和軟盤驅(qū)動(dòng)器,1. 軟盤：即軟磁盤，常用的為3.5英寸軟盤，容

11、 量為1.44MB。2. 軟盤驅(qū)動(dòng)器：對(duì)軟盤進(jìn)行讀、寫的裝置，集 電、磁、光、機(jī)于一體。其結(jié) 構(gòu)見(jiàn)P82圖4.15。3. 軟盤控制器：即軟盤適配器，是實(shí)現(xiàn)軟驅(qū)與 主機(jī)間信息交換的接口。 軟盤控制器與軟盤驅(qū)動(dòng)器通過(guò)總線電纜相連接。,返回

12、,4.4.2 硬盤存儲(chǔ)器,與軟盤相比，硬盤存儲(chǔ)器有存儲(chǔ)容量大、存取速度快、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。1. 硬盤驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和工作原理： 目前大多數(shù)微機(jī)上安裝的硬盤采用溫徹斯特技術(shù)，把硬盤、讀寫磁頭、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等組裝在一起，構(gòu)成硬盤驅(qū)動(dòng)器。2. 硬盤控制器： 是CPU與硬盤驅(qū)動(dòng)器之間的接口。接口標(biāo)準(zhǔn)大多采用IDE和SCSI。,返回,4.4.3 光盤存儲(chǔ)器,1. 光盤的種類： CD-RO

13、M ：只讀光盤，容量一般為650MB。 DVD：數(shù)字視盤，容量比CD-ROM 大十幾到 幾十倍。 MO：磁光盤，是一種新型光盤。2. 光盤驅(qū)動(dòng)器： 包括光學(xué)頭、主軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理電路和控制器等。一般把數(shù)據(jù)傳輸速率為150KB/s稱為單速。3. 光盤驅(qū)動(dòng)器接口： 最流行的光盤接口標(biāo)準(zhǔn)是EIDE和SCSI。,返回,4.4.4 優(yōu)盤簡(jiǎn)