微型计算机存储器技术及应用

微型计算机技术及应用第4章存储器和高速缓存技术 本章主要介绍存储器和高速缓存技术在微型计算机系统中的应用。存储器是微型计算机系统的核心组件之一，负责存储程序和数据。高速缓存是提高微型计算机系统性能的重要手段。 4.1 存储器和存储器件 存储器可以分为内部存储器和外部存储器两大类。内部存储器也称为内存或主存，具有快速存取的特点，但容量受限制。外部存储器也称为外存，具有大容量，但速度慢。 微型计算机内存的行列结构是指存储器的基本单位是字节，存储器的行列结构是32行×32列组成的矩阵，并与外部连接。 选择存储器件需要考虑多个因素，包括易失性、只读性、存储容量、速度和功耗。 4.1.2 微型计算机内存的行列结构 微型计算机内存的行列结构是指存储器的基本单位是字节，存储器的行列结构是32行×32列组成的矩阵，并与外部连接。 4.1.3 选择存储器件的考虑因素 选择存储器件需要考虑多个因素，包括易失性、只读性、存储容量、速度和功耗。 4.1.4 随机存取存储器RAM 随机存取存储器RAM可以分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）两种。SRAM速度快，不需要刷新，片容量低，功耗大。DRAM片容量高，需要刷新。 DRAM器件原理是指DRAM器件的工作原理，包括DRAM的刷新和DRAM控制器刷新的方法。DRAM控制器的功能包括时序功能、地址处理功能和仲裁功能。 4.1.5 只读存储器ROM 只读存储器ROM具有只许读出、不许写入的特点。ROM器件的优点是结构简单、位密度高、具有非易失性、可靠性高。 ROM可以分为五种：掩膜型ROM、MOS型ROM、双极型可编程只读存储器PROM、可擦除可编程只读存储器EPROM和可用电擦除的可编程只读存储器E2PROM。 4.1.6 存储器在系统中的连接和使用 存储器在系统中的连接需要考虑多个因素，包括高速CPU和较低速度存储器之间的速度匹配问题、CPU总线的负载能力问题、片选信号和行地址、列地址的产生机制。 Cache的全相联、直接映象和组相联三种组织方式可以提高微型计算机系统的性能。Cache的数据更新方法包括写直达法和写回法。Cache控制器的功能包括时序功能、地址处理功能和仲裁功能。 教学建议：以存储器和Cache在系统中的应用为重点，本章用6学时。其中存储器和存储器件2学时，Cache的组织方式、数据更新、Cache控制器2学时。