ROM存储器内涵EPROM2716存储器地介绍

课 堂 教 学 实 施 方 案

授 课 时 间：

课 题：只读存储器ROM 、主存储器的设计

5.3 只读存储器ROM

指在微机系统的在线运行过程中，只能对其进行读操作，而不能进行写操作的一类存储器，在不断发展变化的过程中，ROM 器件也产生了掩模ROM 、PROM 、EPROM 、EEPROM 等各种不同类型。

一、掩模ROM

如图4-11所示，是一个简单的4×4位的MOS ROM 存储阵列，采用单译码方式。这时，有两位地址输入，经译码后，输出四条字选择线，每条字选择线选中一个字，此时位线的输出即为这个字的每一位。

此时，若有管子与其相连（如位线1和位线4），则相应的MOS 管就导通，这些位线的输出就是低电表平，表示逻辑“0”；而没有管子与其相连的位线（如位线2和位线3），则输出就是高电平，表示逻辑“1”。

二、可编程的ROM

掩模ROM 的存储单元在生产完成之

后，其所保存的信息就已经固定下来了，这给使用者带来了不便。为了解决这个矛盾，设计制造了一种可由用户通过简易设备写入信息的ROM 器件，即可编程的ROM ，又称为PROM 。

PROM 的类型有多种，我们以二极管破坏型PROM 为例来说明其存储原理。

这种PROM 存储器在出厂时，存储体中每条字线和位线的交叉处都是两个反向串联的二极管的PN 结，字线与位线之间不导通，此时，意味着该存储器中所有的存储内容均为“1”。如果用户需要写入程序，则要通过专门的PROM 写入电路，产生足够大的电流把要写入“1”的那个存储位上的二极管击穿，造成这个PN 结短路，只剩下顺向的二极管跨连字线和位线，这时，此位就意味着写入了“1”。读出的操作同掩模ROM 。

P +

P

+

A l

S i O 2S

D

浮空多

晶硅栅

N 基体

字线

EPROM

(a)

(b)

位线

[考研类试卷]计算机专业基础综合(存储器系统的层次结构)模拟试卷2.doc

[考研类试卷]计算机专业基础综合（存储器系统的层次结构）模拟试卷 2 一、单项选择题 1-40小题，每小题2分，共80分。下列每题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。 1 下列关于DRAM和SRAM的说法中，错误的是( )。 Ⅰ．SRAM不是易失性存储器，而DRAM是易失性存储器 Ⅱ．DRAM比SRAM集成度更高，因此读写速度也更快 Ⅲ．主存只能由DRAM构成，而高速缓存只能由SRAM构成 Ⅳ．与SRAM相比，DRAM由于需要刷新，所以功耗较高 （A）Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ （B）Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ （C）Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ （D）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ 2 某机字长32位，主存容量1 MB，按字编址，块长512 B，Cache共可存放16个块，采用直接映射方式，则Cache地址长度为( )。 （A）11位 （B）13位 （C）18位 （D）20位 3 在Cache和主存构成的两级存储体系中，Cache的存取时间是100ns，主存的存取时间是1000ns。如果希望有效(平均)存取时间不超过(；ache存取时间的15％，则Cache的命中率至少应为( )。

（A）90％ （B）98％ （C）95％ （D）99％ 4 下列关于Cache写策略的论述中，错误的是( )。 （A）全写法(写直达法)充分保证Cache与主存的一致性 （B）采用全写法时，不需要为Cache行设置“脏位／修改位” （C）写回法(回写法)降低了主存带宽需求(即减少了Cache与主存之间的通信量) （D）多处理器系统通常采用写回法 5 假定用若干个8K×8位的芯片组成一个32K×32位的存储器，则地址41FDH所在芯片的最大地址是( )。 （A）0000H （B）4FFFH （C）5FFFH （D）7FFFH 6 某机器采用四体低位交叉存储器，现分别执行下述操作： (1)读取6个连续地址单元中存放的存储字，重复80次； (2)读取8个连续地址单元中存放的存储字，重复60次； 则(1)、(2)所花时间之比为( )。 （A）1：1

MCS-51单片机存储器结构

MCS-51单片机在物理结构上有四个存储空间： 1、片内程序存储器 2、片外程序存储器 3、片内数据存储器 4、片外数据存储器 但在逻辑上，即从用户的角度上，8051单片机有三个存储空间： 1、片内外统一编址的64K的程序存储器地址空间（MOVC） 2、256B的片内数据存储器的地址空间（MOV） 3、以及64K片外数据存储器的地址空间（MOVX） 在访问三个不同的逻辑空间时，应采用不同形式的指令（具体我们在后面的指令系统学习时将会讲解），以产生不同的存储器空间的选通信号。 程序内存ROM 寻址范围：0000H ~ FFFFH 容量64KB EA = 1，寻址内部ROM；EA = 0，寻址外部ROM 地址长度：16位 作用：存放程序及程序运行时所需的常数。 七个具有特殊含义的单元是： 0000H ——系统复位，PC指向此处； 0003H ——外部中断0入口 000BH —— T0溢出中断入口

0013H ——外中断1入口 001BH —— T1溢出中断入口 0023H ——串口中断入口 002BH —— T2溢出中断入口 内部数据存储器RAM 物理上分为两大区：00H ~ 7FH即128B内RAM 和SFR区。 作用：作数据缓冲器用。 下图是8051单片机存储器的空间结构图 程序存储器 一个微处理器能够聪明地执行某种任务，除了它们强大的硬件外，还需要它们运行的软件，其实微处理器并不聪明，它们只是完全按照人们预先编写的程序而执行之。那么设

计人员编写的程序就存放在微处理器的程序存储器中，俗称只读程序存储器（ROM）。程序相当于给微处理器处理问题的一系列命令。其实程序和数据一样，都是由机器码组成的代码串。只是程序代码则存放于程序存储器中。 MCS-51具有64kB程序存储器寻址空间，它是用于存放用户程序、数据和表格等信息。对于内部无ROM的8031单片机，它的程序存储器必须外接，空间地址为64kB，此时单片机的端必须接地。强制CPU从外部程序存储器读取程序。对于内部有ROM的8051等单片机，正常运行时，则需接高电平，使CPU先从内部的程序存储中读取程序，当PC值超过内部ROM的容量时，才会转向外部的程序存储器读取程序。 当=1时，程序从片内ROM开始执行，当PC值超过片内ROM容量时会自动转向外部ROM空间。 当=0时，程序从外部存储器开始执行，例如前面提到的片内无ROM的8031单片机，在实际应用中就要把8031的引脚接为低电平。 8051片内有4kB的程序存储单元，其地址为0000H—0FFFH，单片机启动复位后，程序计数器的内容为0000H，所以系统将从0000H单元开始执行程序。但在程序存储中有些特殊的单元，这在使用中应加以注意： 其中一组特殊是0000H—0002H单元，系统复位后，PC为0000H，单片机从0000H 单元开始执行程序，如果程序不是从0000H单元开始，则应在这三个单元中存放一条无条件转移指令，让CPU直接去执行用户指定的程序。 另一组特殊单元是0003H—002AH，这40个单元各有用途，它们被均匀地分为五段，它们的定义如下： 0003H—000AH 外部中断0中断地址区。 000BH—0012H 定时/计数器0中断地址区。

第3章习题--存储系统

第3章存储系统 一．判断题 1．计算机的主存是由RAM和ROM两种半导体存储器组成的。 2．CPU可以直接访问主存，而不能直接访问辅存。 3．外（辅）存比主存的存储容量大、存取速度快。 4．动态RAM和静态RAM都是易失性半导体存储器。 5．Cache的功能全部由硬件实现。 6．引入虚拟存储器的目的是为了加快辅存的存取速度。 7．多体交叉存储器主要是为了解决扩充容量的问题。 8．Cache和虚拟存储器的存储管理策略都利用了程序的局部性原理。 9．多级存储体系由Cache、主存和辅存构成。 10．在虚拟存储器中，当程序正在执行时，由编译器完成地址映射。 二．选择题 1．主（内）存用来存放。 A．程序 B．数据 C．微程序 D．程序和数据 2．下列存储器中，速度最慢的是。 A．半导体存储器 B．光盘存储器 C．磁带存储器 D．硬盘存储器 3．某一SRAM芯片，容量为16K×1位，则其地址线有。 A．14根 B．16K根 C．16根 D．32根 4．下列部件（设备）中，存取速度最快的是。 A．光盘存储器 B．CPU的寄存器 C．软盘存储器 D．硬盘存储器 5．在主存和CPU之间增加Cache的目的是。 A．扩大主存的容量 B．增加CPU中通用寄存器的数量 C．解决CPU和主存之间的速度匹配 D．代替CPU中的寄存器工作 6．计算机的存储器采用分级存储体系的目的是。 A．便于读写数据 B．减小机箱的体积 C．便于系统升级 D．解决存储容量、价格与存取速度间的矛盾 7．相联存储器是按进行寻址的存储器。 A．地址指定方式 B．堆栈存取方式 C．内容指定方式 D．地址指定与堆栈存取方式结合 8．某SRAM芯片，其容量为1K×8位，加上电源端和接地端后，该芯片的引出线的最少数目应为。 A．23 B．25 C．50 D．20 9．常用的虚拟存储器由两级存储器组成，其中辅存是大容量的磁表面存储器。 A．主存—辅存 B．快存—主存 C．快存—辅存 D．通用寄存器—主存 10．在Cache的地址映射中，若主存中的任意一块均可映射到Cache内的任意一快的位置上，则这种方法称为。 A．全相联映射 B．直接映射 C．组相联映射 D．混合映射 三．填空题

EEPROM存储器概述

非易失性存储器概述 一、介绍 这篇文章论述了非易失性存储器（NVM）基本概况。第1部分介绍了非易失性存储器的主要背景以及一些存储器的基本术语。第2部分主要阐述了非易失性存储器的工作原理（通过热电子注入实现编程）。第3部分包含了非易失性存储器的擦除原理，以及隧道效应。第4部分介绍了用于预测非易失性存储器的编程特性的模型，用“幸运电子”模型来表述热电子注入模式。第5部分主要介绍非易失性存储器可靠性，包括在数据保存、耐受力和干扰影响下的可靠性。 关键词：非易失性，存储器，热电子注入，隧道效应，可靠性，保存，存储干扰，EEPROM，Flash EEPROM。 存储器分为两大类：易失性存储器和非易失性存储器。易失性存储器在掉电后会失去其所存储的数据，故而需要继续不断的电源才能保存数据。大部分的随机存取存储器（RAM）都是易失性的。非易失性存储器则在掉电后不会丢失数据。一个非易失性存储器（NVM）本质上是一个MOS管，由一个源极、一个漏极、一个门极，以及一个浮栅。与常用的MOSFET 不同的是，NVM多了一个浮栅，浮栅与其它部分是绝缘的。非易失性存储器又细分为两个主要的分类：浮栅型和电子俘获型。Kahng 和Sze在1967年发明了第一个浮栅型器件。在这种器件中，电子受隧道效应的影响，通过一个3nm厚的二氧化硅层，从一个浮栅中转移到基层中。通过隧道效应，非易失性存储器可以更容易地被擦除或改写，通常隧道效应只在厚度小于12nm的氧化物中存在。浮栅中存储电子后，可以使得阈值电压被降低或者提高，而阈值电压的高低也就分别代表了逻辑值1或0。 在浮栅型存储器件中，电子（也即是数据）存储在浮栅中，故而掉电后，数据不会丢失。所有的浮栅型存储器件都是一样的存储单元结构，如下图1所示，一个存储单元由门极MOS 管堆叠而成。第一个门是浮栅门，被埋在栅氧化层（Gate Oxide）和内部多晶硅绝缘层（IPD）之间，位于控制门（Control Gate）的下方。内部多晶硅绝缘层将浮栅隔绝起来，它可以是氧化物，或者氧化物-氮化物-氧化物层（ONO）。SiO2绝缘层将MOS管包围起来，作为保护层，使其免受划伤和杂质污染。第二个门极是控制门，这个门是可以被外部所接触到的。浮栅门常用在EPROM里（Electrically Programmable Read Only Memory）和EEPROM 里（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）。 图1：基本的浮栅门结构

静态存储器的介绍

Slide1. SRAM的全称是static random access memory，它是一种最常用的memory,核心部分是两个cross-coulped inverter 组成的bi-stable latching circuit，通常称为flip-flop的电路。SRAM static的特性主要是它不需要像DRAM那样定期对存储的数据进行刷新，只要Vdd 不掉电，数据就可以稳定存储。SRAM最主要的应用就是缓存，缓存的作用是在CPU和内存之间进行数据缓冲。像智能手机这样的一些高端电子产品，SRAM是必不可少的。SRAM之所以可以做缓存是因为它有一个最为重要的优点：speed, SRAM的读写频率可以到几个Giga Hz，比DRAM至少快一个order。SRAM最大的劣势在于density 比较低，用的最多的SRAM是所谓的6T traditional SRAM, 1个bitcell有六个MOSFET组成，与SRAM对应的DRAM只需要一个MOSFET加一个capacitor。bitcell占用面积大导致desity低,density低造成cost 高，具体表现是同样容量的缓存会比内存条造价高很多。 Slide 2. 这是一个目前典型的memory 架构，CPU+3级缓存再加内存条，其中一级缓存经常用8T dual port SRAM,可以用两个port同时读写，速度最高，集成度也最低，三级缓存会用high-density design的SRAM，集成度最高，速度最低。从下面这幅实物图可以清楚看到multi-core 和三级缓存做在一起，stand alone的SRAM已经很少看到，一些低端的电子产品在介绍CPU性能参数的时候不会把缓存的信息单独列出来，但是对于像智能手机这样高端的电子产品，缓存的容量和工作频率绝对是一个重要的性能指标。下面这张图根据价格和读写速度对memory进行一个排列，硬盘速度最低，价格最便宜，内存条其次，缓存速度最高，造价也最高。接下来这张图是SRAM发展的roadmap,绿线对应左边的纵坐标，表示SRAM density的变化情况，每往前推进一个generation, desity翻倍，红点对应右边的纵坐标，表示SRAM 工作频率的变化情况，每推进一个generation, speed 提升15%. 最新的一些信息显示Intel基于22nm tri-gate finfet 工艺的SRAM, 工作频率最高可以达到4.6GHz。最后看一下我们公司SRAM的一个大概的情况，已经进入量产的基

@手机存储器介绍

这里要专门说明一下存储器，因为很多手机毛病都和存储有关，而且很多问题都和存储相关，计算机的存储是关键，而手机更始关键，因为计算机有硬盘作为存储，而手机所有的都在存储器里 存储器分为几类，RAM 随即存储器，ROM随即只读存储器还有现在出现一些的闪存，以及电子可编程存储和非易失存储起。一个一个到来 RAM 随机存储器，其中又有SRAM（静态RAM）DRAM（动态RAM）， SRAM，只要只要电源开着，就会保存，我们打电话，有些最后拨打的号码，暂时是存在SRAM 中的，不会立刻写入通话记录。只有正常关机，才会写入，如果取电池的话，是不会写入手机的通话记录的，如果在通话记录中出现了已经拨打电话，但是没有记录的情况，那么有可能和这个存储器有关， 可能是你的软件上错误，也可能是硬件。 DRAM在手机上用的不多，因为保留数据时间很短， 从价格上看，SRAM是非常昂贵的，而DRAM相比很便宜。 ROM也有几种，PROM可编程ROM 和EPROM可擦除可编程ROM两者区别是，PROM是一次性的，也就是软件灌入后，这个就完蛋了，这种是早期的产品，现在已经不可能使用了，而E PROM 则是通用的存储器，这些存储器不符和手机软件产品，一般使用ROM少 其他FLASH 这是近来手机采用最多的存储器，这种存储起结合了ROM和RAM的长处，但是不属于RAM 也不属于ROM 手机大量采用的NVRAM 非易失存储器和SRAM属性差不多，EEPROM 电子可擦出可编程存储器，闪存，ROM的后代。手机软件一般放在EEPROM中，EPROM是通过紫外光的照射，擦出原先的程序，而EEPROM是通过电子擦出，当然价格也是很高的，而且写入时间很长，写入很慢，所以前面提到的电话号码，一般先放在S RAM中，不是马上写入EEPROM，因为当时有很重要工作要做——通话，如果写入，漫长的等待是让用户忍无可忍的。 NVRAM 是一个很特别的存储器，它和SRAM相类似，但是价格却高很多，由于一些数据实在重要，断电后必须保持这些数据，所以只能存放在这里，一般和个人信息有关的数据会放在这里，比如和S IM卡相关数据。容量大小也只有几百字节。 闪寸存储器是所有手机的首选，综合了前面的所有优点，不会断电丢失数据（NVRAM）快速读取，电气可擦出可编程（EEPROM）所以现在手机大量采用， 说了这么多存储器，可能比较糊涂了，这么多存储器，究竟采用哪中呢，在手机发展中，各种存储器都用过，至于现在，各种手机采用的存储器是不同的，这个和成本相关，各种存储器价格不一样，本着性价比最优组合，由设计者决定，有些是可选的，有些是必须的，是手机方案决定的，我们了解只是各种存储性能，特点，在测试中判断错误原因。

存储器结构

第四章存储器结构 4．3 存储器容量扩展 微机系统中主存储器通常由若干存储芯片及相应的存储控制组织而成，并通过存储总线(数据总线、地址总线和控制总线)与CPU及其他部件相联系，以实现数据信息、控制信息的传输。由于存储器芯片的容量有限，实际应用中对存储器的字长和位长都会有扩展的要求。 一、存储器字扩展 *字扩展是沿存储字向扩展，而存储字的 位数不变。 *字扩展时，将多个芯片的所有地址输入 端、数据端、读／写控制线分别并联 在一起，而各自的片选信号线则单独 处理。 *4块内存芯片的空间分配为： 第一片，0000H-3FFFH 第二片，4000H-7FFFH 第三片，8000H-BFFFH 第四片，C000H-FFFFH 二、存储器位扩展 *存储器位扩展是沿存储字的位向扩展， 而存储器的字数与芯片的字数相同。 *位扩展时 将多个芯片的所有地址输入端都连接 在一起； 而数据端则是各自独立与数据总线连 接，每片表示一位 *片选信号线则同时选中多块芯片，这些 被选中的芯片组成了一个完整的存储 字。

三、存储器位字扩展 *存储器需要按位向和字向同时扩展，称存储器位字扩展 *对于容量为 M×N 位的存储器，若使用 L×K 位的存储芯片， 那么，这个存储器所需的芯片数量为：(M/L)×(N/K) 块。 P160图4-3-3表示了一个用2114芯片构成的4KB存储器。如下图： *2114芯片是1K×4R 芯片 *用2块2114芯片构成1组（1K×4×2=1K×8） *再有4组构成4K×8（1K×8×4）位的存储器 *共计需用8块2114芯片 这4个组的选择： *使用A0和A11作地址线：经译码后选择4个分组 *使用A0～A9作为组内的寻址信号 *数据总线为D0～D7 ◆存储器容量的扩展方法总结： 字扩展（将多个芯片的所有地址输入端、数据端、读/写控制线分别都连接在一起，选片信号单独处理） 位扩展（数据线独立处理，选片信号选中多块芯片） 字位扩展（分组，每组又有多个芯片），见（PAGE 161）

第7章 存储器分层体系结构 复习要点

第7章存储器分层体系结构复习要点 一、存储器概述和存储器芯片 1. 熟悉随机存取存储器、顺序存取存储器、直接存取存储器、相联存储器、只读存储器、读写存储器、非易失（不挥发）性存储器、易失（挥发）性存储器、静态存储器、动态存储器这些名称的含义。这些类型的存储器在计算机的层次结构存储系统中 按工作性质/存取方式分类： 随机存取存储器(RAM) ：每个单元读写时间一样，且与各单元所在位置无关。如：内存。（注：原意主要强调地址译码时间相同。现在的DRAM芯片采用行缓冲，因而可能因为位置不同而使访问时间有所差别。） 顺序存取存储器(SAM)：数据按顺序从存储载体的始端读出或写入，因而存取时间的长短与信息所在位置有关。例如：磁带。 直接存取存储器(DAM)：直接定位到读写数据块，在读写数据块时按顺序进行。如磁盘。相联存储器（AM/CAM)：按内容检索到存储位置进行读写。例如：快表。 按信息的可更改性分类: 读写存储器（Read / Write Memory)：可读可写。 只读存储器（Read Only Memory)：只能读不能写。 按断电后信息的可保存性分类： 非易失（不挥发）性存储器(Nonvolatile Memory) 信息可一直保留，不需电源维持。（如：ROM、磁表面存储器、光存储器等） 易失（挥发）性存储器(Volatile Memory) 电源关闭时信息自动丢失。（如：RAM、Cache）按功能/容量/速度/所在位置分类： 寄存器(Register)封装在CPU内，用于存放当前正在执行的指令和使用的数据；用触发器

实现，速度快，容量小（几~几十个）。 高速缓存(Cache)位于CPU内部或附近，用来存放当前要执行的局部程序段和数据；用SRAM实现，速度可与CPU匹配，容量小（几MB）。 内存储器MM（主存储器Main (Primary) Memory）位于CPU之外，用来存放已被启动的程序及所用的数据；用DRAM实现，速度较快，容量较大（几GB）。 外存储器AM (辅助存储器Auxiliary / Secondary Storage)位于主机之外，用来存放暂不运行的程序、数据或存档文件；用磁表面或光存储器实现，容量大而速度慢。 2. 层次结构存储系统中的寄存器、高速缓存、内存(主存)、外存它们所在的位置、工作速度、存储容量、成本等的相对大小和大致的数量级。这些存储器和前述各类存储器之间的对应关系。 3. 静态存储器和动态存储器的基本工作机制；动态存储器刷新的概念，按行刷新的含义。最大刷新周期的确定的依据是什么。DRAM的集中刷新、分散刷新和异步刷新的刷新操作与正常访存分别是如何安排的？ 4. 了解SDRAM芯片中的突发传输方式 二、存储器容量的扩展及其与CPU的连接 1. 位扩展、字扩展、字位扩展方式，系统存储容量的计算，芯片数的计算，这几种扩展方式下的芯片(组)与片选信号的地址线分配，各芯片(组)的地址范围的计算、划分。片选信号用地址信号表示的逻辑表达式。 三、高速缓冲存储器(cache) 1. 直接映射、全相联映射、组相联映射三种方式映射关系；三种方式下的主存地址与cache 的行、内容之间的对应关系；cache容量的计算方法，注意区分数据区、标记、有效位。 2. CPU对cache的访问时，直接映射采用的是按地址进行查找的方法，而全相联映射采用

内存储器

1.内存储器主要分为哪两类？它们的主要区别是什么？ 内存储器分为随机存取存储器RAM（Radom Access Memory）和只读存储器ROM（Read Only Memory）两类。 RAM中信息可以按地址读出，也可以按地址写入。RAM具有易失性，掉电后原来存储的信息全部丢失，不能恢复。 ROM 中的信息可以按地址读出，但是在普通状态下不能写入，它的内容一般不能被改变。ROM具有“非易失性”，电源关闭后，其中的信息仍然保持。 2.说明SRAM、DRAM、MROM、PROM和EPROM的特点和用途。 SRAM：静态RAM，读写速度快，但是集成度低，容量小，主要用作Cache或小系统的内存储器。 DRAM：动态RAM，读写速度慢于静态RAM，但是它的集成度高，单片容量大，现代微型计算机的“主存”均由DRAM构成。 MROM：掩膜ROM，由芯片制作商在生产、制作时写入其中数据，成本低，适合于批量较大、程序和数据已经成熟、不需要修改的场合。 PROM：可编程ROM，允许用户自行写入芯片内容。芯片出厂时，所有位均处于全“0”或全“1”状态，数据写入后不能恢复。因此，PROM只能写入一次。 EPROM：可擦除可编程只读存储器，可根据用户的需求，多次写入和擦除，重复使用。用于系统开发，需要反复修改的场合。 3.已知一个SRAM芯片的容量为8K×8，该芯片有一个片选信号引脚和一个读/写控制 引脚，问该芯片至少有多少个引脚？地址线多少条？数据线多少条？还有什么信号线？ 根据存储芯片地址线数量计算公式，k＝log2（1024*8）= log2（213）=13，即总计有13根地址线。另有8根数据线、2根电源线。所以该芯片至少有25（=13+8+1+1+2）根引脚。 4.巳知一个DRAM芯片外部引脚信号中有4根数据线，7根地址线，计算它的容量。 根据存储容量计算公式S＝2k×I，可得该芯片的存储容量为：214*4=16K×4bit（位），也可表示为64Kb=8KB（字节）。 5.32M×8的DRAM芯片，其外部数据线和地址线为多少条? 根据存储芯片地址线数量计算公式，k＝log2（1024*1024*32）= log2（225）=25，即需要25根地址线。但是，由于DRAM芯片的地址采用分时输入的方法，所以实际需要的地址线只有理论值的一半，此处为13根。数据线8根。 6.DRAM为什么需要定时刷新? DRAM靠MOS管极间电容存储电荷的有无决定所存信息是0还是1，由于漏电流的存在，它存储的信息不能长时间保存，需要定时重新写入，称为“刷新”。 7.74LS138译码器的接线如图2.28所示，写出0Y、2Y、4Y、6Y所决定的内存地址范 围。 从图看出，该存储系统的片内地址线有13根 （A12-A0），是一个由8KB存储芯片组成的存储系 图 2.28 译码

存储系统概述

存储系统概述 第3章存储系统第3章存储系统3.1存储器概述3.2半导体读写存储器3.3半导体只读存储器和闪速存储器3.4主存储器与CPU的连接3.5并行存储器3.6高速缓冲存储器(Cache)3.7虚拟存储器3.8外存储器典型习题与解答 3.1存储器概述 3.1.1存储器分类 3.1.2存储系统的设计及分级结构 3.1.3主存储器的性能指标 3.1.1存储器分类存储器：计算机硬件系统中用于存放程序和数据等二进制信息的部件。 1、按存储介质分类 2、按存取方式分类 3、按在计算机中的功能分类 4、其他分类1、按存储介质分类(1)由半导体器件组成的半导体存储器； (2)由磁性材料做成的磁表面存储器，例如磁盘存储器和磁带存储器； (3)由光介质构成的光介质存储器，一般做成光盘。 2、按存取方式分类(1)随机存取存储器RAM(Random Access Memory) 存储单元都能按地址访问，而且存取时间与存储单元的物理位置无关的存储器，称为RAM。 例如半导体读写存储器

主要用途：主存、Cache、外设缓存。 (2)顺序存取存储器SAM(Sequential Access Memory) 信息按顺序写入或读出的存储器，称为SAM。以记录块为单位编址。例如：磁带存储器 特点：存储容量大，位价格低廉，存取速度慢。 主要用途：辅助存储器。 (3)直接存取存储器DAM(Direct Access Memory) 首先按存取信息的区域随机访问，然后在指定区域用顺序方式存取的存储器，称为DAM。例如：磁盘存储器 特点：容量较大，速度和位价格介于SAM和RAM之间 主要用途：辅助存储器。 3、按在计算机中的功能分类(1)主存储器(主存) 用于存放计算机运行期间的大量程序和数据的存储器，CPU能直接访问。 由动态MOS存储器构成 (2)高速缓冲存储器Cache Cache：介于CPU和主存之间的高速小容量存储器，用于存放最活跃的程序块和数据。特点：速度快，但容量小。(3)辅助存储器(外存储器)存放当前暂不参与运行的程序和数据，需要时再与主存成批交换 信息的存储器。 组成：磁表面存储器，光盘存储器。 特点：容量大，可存放大量的程序和数据，但速度慢。 外存的信息需要调入主存后才能被CPU使用。(4)控制存储器CM

第三章 内存储器-教案

第三章内存储器 一、教学目的： 1、了解内存储器的概念和发展、结构和性能指标。 2、掌握内存条的区分、选购和测试。 二、教学重点、难点： 掌握内存条的区分、选购和性能测试。 三、教具使用： 计算机一台，多媒体幻灯片演示，内存条若干 四、教学方法： 分析法和问题讨论法，引导学生分析内存条的结构、选购方法，以及如何测试内存条。 五、教学过程： 导入：由人的大脑、书、纸张对比引入到内存储器的知识学习。 幻灯片或板书课题：第三章内存储器 一、基础知识-认识内存储器 提问：仓库对现代化工厂中的流水线的影响？ 学生看书、思考并回答； 教师归纳总结并由仓库的作用引入内存条的工作原理，并进一步介绍内存条的的组成、分类及主要性能参数。 1. 内存条的工作原理（作用）：中转数据 2. 内存条的组成： 内存条主要由印刷电路板、内存颗粒、SPD芯片、金手指等组成。 3. 内存条的分类和区别 讲解主流三种内存条引脚和定位键（缺口） 4. 内存的封装和技术指标 二、制定选购方案-选购原则及分析 提问：计算机运行需要什么类型、多大内存才能够发挥最佳性能？ 学生思考看书进行回答； 教师归纳、引导学生根据计算机实际使用条件确定计算机内存的各项参数，进行进一步的分析和选购。 1. 确定内存容量 影响内存容量的要素：操作系统、使用模式、硬件设备和用户类型 2. 确定内存带宽 应保证内存带宽与主板和CPU前端总线一致 3. 确定内存种类和条数 根据主板内存插槽（定位键）或说明书确定所需内存条种类；应确保使用的内存条数最少，避免多条内存之间出现兼容性故障，方便内存扩充 三、实战：内存储器的选购 提问：如何购买内存条？ 教师引导学生思考，并利用幻灯片介绍各种内存颗粒和内存条的鉴别与选择。

第6章 存储器层次结构

n局部性原理★ n存储器层次结构☆n高速缓存存储器☆

n到目前为止的计算机模型中，我们假设计算机的存储器系统是一个线性的字节数组，而CPU能够在一个常数时间内访问每个存储器位置。但它没有反映现代系统实际的工作方式。 n实际上，存储器系统是一个具有不同容量、成本和访问时间的存储设备的层次结构。 n如果你的程序需要的数据是存储在CPU寄存器中，那在指令的执行期间，在零个周期内就能访问到它们；如果存储在高速缓存中，需要1~30个周期；如存储在主存中，需要50~200个周期；如存储在磁盘上，需要大约几千万个周期 n作为一个程序员，需要理解存储器层次结构，它对应用程序的性能有着巨大的影响，这是因为计算机程序的一个称为局部性的基本属性引起的。

?不同矩阵乘法核心程序执行相同数量的算术操作，但有不同程度局部性，它们运行时间可以相差20倍 ?本章将介绍基本的存储技术、局部性、高速缓冲存储器等内容。

n局部性原理★ n存储器层次结构☆n高速缓存存储器☆

?RAM(随机访问存储器，Random-Access Memory )–静态RAM (SRAM) ?每个cell使用6个晶体管电路存储一个位 ?只要有电，就会无限期地保存它的值 ?相对来说，对电子噪声等干扰不敏感 ?比DRAM更快、更贵 –动态RAM (DRAM) ?每个cell使用1个电容和1个访问晶体管电路存储一个位 ?每隔10-100 ms必须刷新值 ?对干扰敏感 ?比SRAM慢，便宜 ü拍、太、吉、兆、千、毫、微、纳(毫微)、皮(微微)、飞(毫微微)

?传统DRAM芯片 –所有cell被组织为d个supercell，每个supercell包含了w个cell，一个d×w的DRAM总共存储了dw位信息。supercell被组织成r行c 列的矩阵，即rc=d。

ROM存储器内涵EPROM2716存储器的介绍

ROM存储器内涵EPROM2716存储器的介绍

课堂教学实施方案 授课时间：

课 题：只读存储器ROM 、主存储器的设计 5.3 只读存储器ROM 指在微机系统的在线运行过程中，只能对其进行读操作，而不能进行写操作的一类存储器，在不断发展变化的过程中，ROM 器件也产生了掩模ROM 、PROM 、EPROM 、EEPROM 等各种不同类型。 一、掩模ROM 如图4-11所示，是一个简单的4×4位的MOS ROM 存储阵列，采用单译码方式。这时，有两位地址输入，经译码后，输出四条字选择线，每条字选择线选中一个字，此时位线的输出即为这个字的每一位。 此时，若有管子与其相连（如位线1和位线4），则相应的MOS 管就导通，这些位线的输出就是低电表平，表示逻辑“0”；而没有管子与其相连的位线（如位线2和位线3），则输出就是高电平，表示逻辑“1”。 二、可编程的ROM 掩模ROM 的存储单元在生产完成之 后，其所保存的信息就已经固定下来了，这给使用者带来了不便。为了解决这个矛盾，设计制造了一种可由用户通过简易设备写入信息的ROM 器件，即可编程的ROM ，又称为PROM 。 PROM 的类型有多种，我们以二极管破坏型PROM 为例来说明其存储原理。 这种PROM 存储器在出厂时，存储体中每条字线和位线的交叉处都是两个反向串联的二极管的PN 结，字线与位线之间不导通，此时，意味着该存储器中所有的存储内容均为“1”。如果用户需要写入程序，则要通过专门的PROM 写入电路，产生足够大的电流把要写入“1”的那个存储位上的二极管击穿，造成这个PN 结短路，只剩下顺向的二极管跨连字线和位线，这时，此位就意味着写入了“1”。读出的操作同掩模ROM 。 除此之外，还有一种熔丝式PROM ，用户编程时，靠专用写入电路产生脉冲电流，来烧断指定的熔丝，以达到写入“1”的目的。 对PROM 来讲，这个写入的过程称之为固化程序。由于击穿的二极管不能再正常工作，烧断后的熔丝不能再接上，所以这种ROM 器件只能固化一次程序，数据写入后，就不能再改变了。 P + P + A l S i O 2S D 浮空多 晶硅栅 N 基体 字线 EPROM (a) (b) 位线

计算机硬件——内存介绍

计算机硬件——内存介绍 计算机硬件分为5大部分，存储器是其中一个部分，那么，存储器中的内存是什么?小编带大家来了解。 计算机系统的一个重要特征是具有极强的“记忆”能力，能够把大量计算机程序和数据存储起来。存储器是计算机系统内最主要的记忆装置，既能接收计算机内的信息(数据和程序)，又能保存信息，还可以根据命令读取已保存的信息。存储器按功能可分为主存储器(简称主存)和辅助存储器(简称辅存)。主存是相对存取速度快而容量小的一类存储器，辅存则是相对存取速度慢而容量很大的一类存储器。 主存储器 也称为内存储器(简称内存)，内存直接与CPU相连接，是计算机中主要的工作存储器，当前运行的程序与数据存放在内存中。现代的内存储器多半是半导体存储器，采用大规模集成电路或超大规模集成电路器件。内存储器按其工作方式的不同，可以分为随机存取存储器(简称随机存储器或RAM)和只读存储器(简称ROM)。 随机存储器 允许随机的按任意指定地址向内存单元存入或从该单元取出信息，对任一地址的存取时间都是相同的。由于信息是通过电信号写入存储器的，所以断电时RAM中的信息就会消失。计算机工作时使用的程序和数据等都存储在RAM中，如果对程序或数据进行了修改之后，应该将它存储到外存储器中，否则关机后信息将丢失。通常

所说的内存大小就是指RAM的大小，一般以MB或GB为单位。 只读存储器 是只能读出而不能随意写入信息的存储器。ROM中的内容是由厂家制造时用特殊方法写入的，或者要利用特殊的写入器才能写入。当计算机断电后，ROM中的信息不会丢失。当计算机重新被加电后，其中的信息保持原来的不变，仍可被读出。ROM适宜存放计算机启动的引导程序、启动后的检测程序、系统最基本的输入输出程序、时钟控制程序以及计算机的系统配置和磁盘参数等重要信息。 辅助存储器 也称为外存储器(简称外存)，计算机执行程序和加工处理数据时，外存中的信息按信息块或信息组先送入内存后才能使用，即计算机通过外存与内存不断交换数据的方式使用外存中的信息。

第3章内存储器详解

第三章内存储器 教学提示： 本章主要介绍了内存的概念和发展，了解内存的性能指标和结构，学会识别区分各种内存，掌握内存条的选购和测试。 教学目标： A级：（基本要求） 1. 了解内存的基本知识和性能指标。 2. 掌握内存的安装和基本设置。 B级：（较高要求） 1. 了解识别内存条的基本方法。 2. 掌握条据需要选购内存条的方法。 3. 对内存进行测试和维护。 历史回顾： 计算机内存的诞生。世界上第一台数字计算机可以追溯到上个世纪30 年代宋到40 年代初，约翰阿塔纳索夫和他的学生贝瑞在美国艾奥瓦州立大学组装出了世界上第一台数字计算机。该计算机具备了许多现代计算机的设计思想．包括使用二进制数字、可再生存储器、并行计算以及将计算单元和存储单元分离开来等。约翰阿塔纳索夫计算机的存储系统使用的是一个大的磁鼓，这也是计算机内存储器的雏形。

图3-1 早期的计算机的存储系统使用的是一个大的磁鼓内存储器（内存）是微型计算机主机的组成部分，用来存放当前正在使用的或随时要使用的程序。 在计算机的存储系统中内存储器直接决定CPU的工作效率，它是CPU与其它部件进行数据传输的纽带。内存储器是计算机中仅次于CPU的重要部件，内存的容量及性能是影响计算机性能主要因素之一。因此配置和维护计算机就要了解和掌握内存储器的基本知识。 知识补充： 内部存储器按存储信息的功能可分为只读存储器（ROM ）、可改写的只读存储器EPROM和随机存储器RAM三大类。存放在RAM上的数据既可以快速写入，也能快速读出。“中转仓库”一般就是用RAM来搭建的。因此，如果不是特别说明，内存一般指的就是RAM。 3.1 基础知识：认识内存储器 内存储器有很多种类，通常所说的内存就是指内存条，下面就逐步介绍内存条。 3.1.1 认识内存条 1．内存的工作原理 当CPU 在工作时，需要从硬盘等外部存储器上读取数据，但由于硬盘这个“仓库”太大，加上离CPU 也很“远”，运输“原料”数据的速度就比较慢，会使CPU 的生产效率降低。为了解决这个问题，在CPU 与外部存储器之间，建了一个“小仓库”：内存。内存虽然容量不大，一般只有几十MB 到几百MB ，但中转速度非常快，当CPU 需要数据时，事先可以将部分数据存放在内存中，这样提高了CPU的工作效率，同时也减轻了硬盘的负担。由于内存只是一个“中转仓库”，因此它并不能用来长时间存储数据，当突然断电时，内存中的所有数据都会丢失。内存的工作如图3-2所示。

F28335存储器功能概述

F28335存储器功能概述 班级： 姓名： 学号：

F28335芯片整体功能框图 存储器映射 1、F28335使用32位数据地址线和22位程序地址线。 2、32位数据地址线可访问4GB的数据空间， 16位/32位 3、22位程序地址线可访问4MB的程序空间。 16位/32位。 4、存储器模块采用统一编址方式映射到程序空间和数据空间。F28335的存储器分为以下几部分： 1. 单周期访问RAM（SARAM） 2. Flash存储器 3. OTP存储器 4. Boot ROM（装载了引导程序） 5. 安全模块 6. 外设存储器（片内的外设） 7. 片外存储器 一、单周期访问RAM(SARAM) 共分10部分： （1）M0和M1，可映射到数据空间或程序空间

（2）L0~L3、 L4~L7，可映射到数据空间或程序空间 二、flash存储器 闪存的英文名称是"Flash Memory"，一般简称为"Flash"，它属于内存器件的一种，是一种不挥发性（ Non-Volatile ）内存。闪存的物理特性与常见的内存有根本性的差异：目前各类 DDR 、 SDRAM 或者 RDRAM 都属于挥发性内存，只要停止电流供应内存中的数据便无法保持，因此每次电脑开机都需要把数据重新载入内存；闪存在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，其存储特性相当于硬盘，这项特性正是闪存得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基础。是非易失存储器,可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行,所以大多数情况下,在进行写入操作之前必须先执行擦除。F28335的Flash存储器一般可以把程序烧写到Flash中，以避免带着仿真器试调。F28335器件包含256K*16位的嵌入式闪存存储器，被分别放置在8个32k*16位扇区内。 三、OTP存储器 OTPROM(One Time Programmable Read-Only Memory)，可以进行片内编程操作，而且可以增强加密功能。然而OTP ROM MCU的OTPROM 存在一个缺点：不可擦除，也就是说只能编程一次，不能实现重复编程，不利于大量普及使用。当程序从仿真器移植到单片机的OTPROM 时，并不能保证程序的一次成功性，由于单片机的不可擦除性，若程序脱机一次就使用一片单片机，显然将造成巨大的资源浪费。另一方面，对于复杂系统，16 KB的OTPROM容量如果不够，则需要采用扩展外部存储器，为了保证有效实现加密功能，应保留一部分程序在

内存储器

2.3.2内存储器 ?概述 ?存储器的层次结构 计算机中存储器分为内存和外存两大类。内存的存取速度比较快而存储容量相对较小，它与CPU直接相连，用来存放正在执行和即将执行的程序和数据。外存的存取速度比较慢而存储容量相对较大，它与CPU并不直接相连，用于存放计算机中几乎所有的信息。 内存储器芯片由称为存储器芯片的半导体集成电路组成。半导体存储器芯片按照是否能随机地进行读写，分为随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）和只读存储器（Read Only Memory，ROM）两大类。 ? ?半导体存储器的类型及其在PC机中的应用 RAM目前多采用MOS型半导体集成电路芯片制成，根据其保存数据的机理又可分为DRAM和SRAM。 DRAM：动态随机存取存储器，适合内存储器的主体部分，但它的速度较慢，一般要比CPU慢得多，因此出现了许多不同的DRAM结构。 SRAM：静态随机存取存储器。与DRAM相比，它的电路较复杂、集成度低，功耗较大，制造成本

高，价格贵，但工作速度很快，适合用作高速缓冲存储器Cache。 无论是DRAM还是SRAM，当关机或断点时，其中的信息都将随之丢失，这是RAM与ROM的一个很大区别。 ROM，只读存储器。ROM是一种能够永久或永久性地保存数据地存储器，即使调电（或关机）后，存放在ROM中的数据也不会丢失，所以也叫做非易失性存储器。按照ROM的内容能否能（或怎样）改写，ROM可分为以下几类。 MaskROM，存储的数据有工厂在生产过程中一次形成，此后再也无法进行修改。 PROM和EPROM，用户可以使用专用装置写入信息。前者不能改写，后者可以通过专用设备改写其中的信息。 Flash ROM，这是一种新型的非易失性存储器，但又像RAM一样能方便地写入信息。 2. 主存储器 主存储器由若干DRAM芯片组成，它包含有大量的存储单元，每个存储单元可以存放1个字节。每个存储单元都有一个存储地址，CPU按存储地址对存储单元进行访问。存储器的容量是指存储器所能存储的二进制位数。 近几年流行的是DDR和DDR2两种类型。 DDR与CPU前端总线使用同一个时钟，数据通路宽度也与前段总线一样，均为64位，它利用存储器总线上时钟的上升沿与下降沿在同一个时钟内实现两次数据传送，因此数据读写速率为：存储器数据通路宽度×存储器总线时钟频率×2。 DDR2和DDR一样，都采用了在时钟的上升沿和下降沿同时进行数据传输的方式，但DDR2还拥有两倍于DDR的预读取数据的能力。也就是说，在同样的100MHz工作频率下，DDR的实际频率为200MHz，而DDR2则可以达到400MHz。当DDR和DDR2以双通道的方式使用时，它们的数据传输速度还能再提高一倍，从而更好地满足高速CPU的要求。

计算机存储器概述

计算机存储器概述 位(bit)是二进制数的最基本单位，也是存储器存储信息的最小单位，8位二进制数称为一个字节(byte)。当一个数作为一个整体存入或取出时，这个数叫做存储字。存储字可以是一个字节，也可以是若干个字节。若干个忆记单元组成一个存储单元，大量的存储单元的集合组成一个存储体(MemoryBank)。 为了区分存储体内的存储单元，必须将它们逐一进行编号，称为地址。地址与存储单元之间一一对应，且是存储单元的唯一标志。应注意存储单元的地址和它里面存放的内容完全是两回事。 存储器在计算机中处于不同的位置，可分为主存储器和辅助存储器。在主机内部，直接与CPU交换信息的存储器称主存储器或内存储器。在执行期间，程序的数据放在主存储器内，各个存储单元的内容可通过指令随机访问，这样的存储器称为随机存取存储器(RAM)。另一种存储器叫只读存储器(ROM)，里面存放一次性写入的程序或数据，仅能随机读出。RAM和ROM共同分享主存储器的地址空间。 因于结构、价格原因，主存储器的容量受限。为满足计算的需要而采用了大容量的辅助存储器或称外存储器，如磁盘、光盘等。 存储器的主要技术指标 存储器的特性由它的技术参数来描述。 一、存储容量：存储器可以容纳的二进制信息量称为存储容量。主存储器的容量是指用地址寄存器(MAR)产生的地址能访问的存储单元的数量。如N位字长的MAR能够编址最多达2N个存储单元。一般主存储器(内存)容量在几十K到几M字节左右；辅助存储器(外存)在几百K到几千M字节。 二、存储周期：存储器的两个基本操作为读出与写入，是指将信息在存储单元与存储寄存器(MDR)之间进行读写。存储器从接收读出命令到被读出信息稳定在MDR的输出端为止的时间间隔，称为取数时间TA；两次独立的存取操作之间所需的最短时间称为存储周期TMC。半导体存储器的存储周期一般为100ns-200ns。 三、存储器的可靠性：存储器的可靠性用平均故障间隔时间MTBF来衡量。MTBF可以理解为两次故障之间的平均时间间隔。MTBF越长，表示可靠性越高，即保持正确工作能力越强。 四、性能价格比：性能主要包括存储器容量、存储周期和可靠性三项内容。性能价格比是一个综合性指标，对于不同的存储器有不同的要求。对于外存储器，要求容量极大，而对缓冲存储器则要求速度非常快，容量不一定大。因此性能/价格比是评价整个存储器系统很重要的指标。(俞欣)