【考點(diǎn)八】 存儲(chǔ)器
1.存儲(chǔ)器的基本組成及其讀寫(xiě)操作(1)存儲(chǔ)器的基本組成部分主存儲(chǔ)器由存儲(chǔ)體、地址譯碼電路、驅(qū)動(dòng)電路、讀寫(xiě)電路和控制電路等組成。主存儲(chǔ)器主要功能是:
①存儲(chǔ)體:是信息存儲(chǔ)的集合體,由某種存儲(chǔ)介質(zhì)按一定結(jié)構(gòu)組成的存儲(chǔ)單元的集合。通常是二維陣列組織,是可供CPU和計(jì)算機(jī)其他部件訪(fǎng)問(wèn)的地址空間。
、诘刂芳拇嫫、譯碼電路與驅(qū)動(dòng)器:即尋址系統(tǒng),將CPU確定的地址先送至地址寄存器中,然后根據(jù)譯碼電路找到應(yīng)訪(fǎng)問(wèn)的存儲(chǔ)單元。在存儲(chǔ)與譯碼器之間的驅(qū)動(dòng)器的功能是減輕譯碼線(xiàn)驅(qū)動(dòng)負(fù)載能力。由于一條譯碼線(xiàn)需要與它控制的所有存儲(chǔ)單元相聯(lián),其負(fù)載很大。需要增加驅(qū)動(dòng)器,以譯碼線(xiàn)連接驅(qū)動(dòng)器的輸入端,由驅(qū)動(dòng)器的輸出端控制連接在譯碼線(xiàn)上的所有存儲(chǔ)單元
③讀寫(xiě)電路與數(shù)據(jù)寄存器:根據(jù)CPU的命令,將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)寄存器中寫(xiě)入存儲(chǔ)體中特定的存儲(chǔ)單元或?qū)⒋鎯?chǔ)體中指定單元的內(nèi)容讀到數(shù)據(jù)寄存器中。
、芸刂齐娐罚航邮誄PU傳來(lái)的控制命令,經(jīng)過(guò)控制電路一系列的處理,產(chǎn)生一組時(shí)序信號(hào)控制存儲(chǔ)器的操作。在存儲(chǔ)器的組成中,存儲(chǔ)體是核心,其余部分是存儲(chǔ)的外圍線(xiàn)路。不同的存儲(chǔ)器都是由這幾部分組成,只是在選用不同的存儲(chǔ)介質(zhì)和不同的存取方式時(shí),各部分的結(jié)構(gòu)與工作方式略有變化
(2)存儲(chǔ)體陣列計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的是“0”和“1”的信息,每一個(gè)能存取一位二進(jìn)制并能保持兩種狀態(tài)的元件稱(chēng)為記憶元件。若干記憶元件組成存儲(chǔ)單元,一個(gè)存儲(chǔ)單元能夠存取一個(gè)或幾個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制信息。每個(gè)存儲(chǔ)單元都有一個(gè)地址編號(hào),用以唯一標(biāo)識(shí)存儲(chǔ)單元的位置。信息按地址存入指定的存儲(chǔ)單元中,按地址從指定的存儲(chǔ)單元中取出。存儲(chǔ)單元的集合稱(chēng)為存儲(chǔ)體。由于存儲(chǔ)體中存儲(chǔ)單元的每個(gè)二進(jìn)制位必須并行工作,因此將存儲(chǔ)單元按其地址的順序組成存儲(chǔ)陣列。
(3)存儲(chǔ)器的地址譯碼系統(tǒng)CPU要訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)單元的地址由地址總線(xiàn)輸入到地址寄存器中。地址譯碼器將地址轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)地址線(xiàn)(字線(xiàn))上的控制信號(hào),以表示選中某一單元,并驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的讀寫(xiě)電路,完成對(duì)存儲(chǔ)單元的讀寫(xiě)操作。地址譯碼為兩種方式:一種是單譯碼方式,僅有一個(gè)譯碼器。譯碼器輸出的每條譯碼線(xiàn)對(duì)應(yīng)一個(gè)存儲(chǔ)單元。如地址位數(shù)N=10,即譯碼器可以有210=1024種狀態(tài),對(duì)應(yīng)有1024條譯碼線(xiàn)(字線(xiàn))即1024個(gè)存儲(chǔ)單元。另外一種是雙譯碼方式,將譯碼器分成X向和Y向兩個(gè)譯碼器,通過(guò)雙譯碼器的相互作用確定存儲(chǔ)單元的地址。設(shè)地址長(zhǎng)度n仍為10,將其中的前5位輸入到X地址譯碼器中,譯出X0到X31譯碼線(xiàn),分別選擇0~31行。將后5位輸入到Y(jié)地址譯碼器中譯出Y0到Y(jié)31譯碼線(xiàn),分別選擇0~31列。X向譯碼器和Y向譯碼器引出的地址線(xiàn)都是25=32條。若采用X向和Y向交叉選擇,可以選擇從存儲(chǔ)單元(0,0)至(31,31)共25×25=1024個(gè)存儲(chǔ)單元地址。即同樣可以提供1024種狀態(tài),而地址線(xiàn)只需要64條,比單譯碼器節(jié)省93.75%的地址線(xiàn)。
(4)存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)操作在CPU向存儲(chǔ)體發(fā)生讀操作命令時(shí),首先由CPU將相應(yīng)存儲(chǔ)單元的地址碼送至地址寄存器中;地址譯碼器將地址寄存器中的地址編碼譯成相應(yīng)地址線(xiàn)(字線(xiàn))的高電位,標(biāo)志指定的存儲(chǔ)單元;然后在CPU的統(tǒng)一控制下,由控制電路將讀命令轉(zhuǎn)換成讀寫(xiě)電路的操作,執(zhí)行將指定存儲(chǔ)單元的內(nèi)容傳送到數(shù)據(jù)寄存器的操作,完成了整個(gè)存儲(chǔ)器讀的操作。存儲(chǔ)器寫(xiě)的操作與讀的操作相類(lèi)似。不同類(lèi)型的存儲(chǔ)器根據(jù)其特點(diǎn)有不同的讀寫(xiě)操作控制電路、控制機(jī)構(gòu)、讀寫(xiě)電路及地址譯碼器,但它們的基本操作原理大同小異。
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