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1、7,存储器及其设计,主要内容,7.1 存储器该概述7.2 静态存储器SRAM结构设计7.3 多端口SRAM结构设计7.4 动态存储器DRAM结构设计7.5 只读存储器7.6 存储器扩展7.7 处理机与存储器模块的连接,7.1 存储器概述,7.1.1 存储器外部特性7.1.2 存储器性能参数7.1.3 存储器类型7.1.4 计算机存储层次,7.1.1 存储器外部特性,数据,单位,K(kilo),M(mega),G(giga),T(tera),7.1.2 存储器性能参数,参数 定义 单位 解释,ta 访问时间 s 访问一个字所需的时间tc 周期时间 s 一次访问到下一次访问的最短时间间隔 k 块的
2、大小 字 每块中的字数w 带宽 字/s 字的传输速率tl 延迟 s 访问字序列时的起始延迟时间tb=t1+k/w 块访问时间表 s 访问整个块序列所需的时间,数据,7.1.3 存储器类型,存储器,RAM :random access memory,ROM :read only memory,SRAM ：static RAM,DRAM : dynamic RAM,7.1.4 计算机存储层次,7.2 静态存储器SRAM结构设计,7.2.1 一位存储单元结构和一维存储阵列7.2.2二维存储阵列7.2.3静态存储器时序,7.2.1一位存储单元结构和一维存储阵列,7.2.2二维存储阵列,7.2.3静态存
3、储器时序,7.6 存储器的扩展,7.6.1 存储器位扩展7.6.2 存储器字扩展7.6.3 存储器位/字扩展,基本概念,存储芯片内存 （主存）存储系统,7.6.1 存储器位扩展,RAM,CPU,地址总线,数据总线,控制总线,地址总线,数据总线,16位 A 64KB,D0,D7,8位 D,控制总线,读写线（R/W);片选线 （CS),RAM芯片64KX2,A16,D,R/W,CS,?,RAM芯片64KX2,RAM芯片64KX2,RAM芯片64KX2,RAM芯片64KX2,16,8,64KB存储器=4片64KX2位,R/W,CS,7.6.2 存储器字扩展,RAM芯片16KX8,RAM芯片16KX8
4、,RAM芯片16KX8,RAM芯片16KX8,16,8,64KB存储器=4片16KX8位,R/W,2:4译码器,A15,A14,CS0,CS1,CS2,CS3,A15 A14 RAM芯片 0 0 CS0 0 1 CS1 1 0 CS2 1 1 CS3,14,14,14,14,0000HFFFFH,00000000000000000011111111111111,01000000000000000111111111111111,10000000000000001011111111111111,11000000000000001111111111111111,A15 A14 RAM芯片 0 0 C
5、S0 0 1 CS1 1 0 CS2 1 1 CS3,7.6.3 存储器位/字扩展,RAM芯片16KX4,RAM芯片16KX4,RAM芯片16KX4,RAM芯片16KX4,16,8,64KB存储器=8片16KX4位,R/W,2:4译码器,A15,A14,CS0,CS1,CS2,CS3,A15 A14 RAM芯片 片数 0 0 CS0 2 0 1 CS1 2 1 0 CS2 2 1 1 CS3 2,14,14,14,14,7.7 处理机与存储器模块的连接,7.7.1 存储器模块接口7.7.2 存储器模块的地址映像7.7.3 存储器模块的交叉访问,7.7.1 存储器模块接口,7.7.2 存储器模块
6、的地址映像,k,j,j,k,7.7.3 存储器模块的交叉访问,RAM芯片16KX8,RAM芯片16KX8,RAM芯片16KX8,RAM芯片16KX8,16,8,64KB存储器=4片16KX8位 交叉访问存储器,R/W,2:4译码器,A1,A0,CS0,CS1,CS2,CS3,A1 A0 RAM芯片 0 0 CS0 0 1 CS1 1 0 CS2 1 1 CS3,14,14,14,14,K=2,J=14,0000HFFFFH,1000,0 0000000000000000 cs0 0 1 0000000000000001 cs1 02 0000000000000010 cs2 03 0000000000000011 cs3 04 0000000000000100 cs0 1N 1111111111111101,交叉访问存储器地址分布,
