计算机三级PC技术主存储器思维导图

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计算机三级PC技术主存储器思维导图

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2022-11-13 17:54:56

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本思维导图主要总结计算机计算机三级考试PC技术知识点主存储器

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思维导图考研考证计算机三级 PC技术主存储器

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思维导图大纲

计算机三级PC技术主存储器思维导图模板大纲

1.ROM存储器

ROM(Read Only Memory)

是只读存储器，其内容只能读出，不能写入。

PROM(Programmable ROM)

是可编程只读存储器，允许用户一次性写入。

EPROM(Erasable PROM)

是可擦除的可编程只读存储器，可通过紫外光照射来擦除其内容，而重新写入，并可以重复多次。

EEPROM(Electrical EPROM)

是电可擦除的可编程只读存储器，可不从电路板上拔下芯片，利用电信号擦除与写入。

2.SRAM与DRAM

静态随机存取存储器SRAM

基本存储电路利用触发器存储信息的原理，通常由6支MOS晶体管构成，工作速度较快而功耗较高

动态随机存取存储器DRAM

基本存储电路利用电容存储信息的原理，通常由2支MOS晶体管构成，由于电容的漏电而需要经常(约2毫秒)刷新，所以工作速度较慢，但芯片存储容量大且功耗低。

3.存储矩阵与译码驱动

设存储容量为2n，则存储器的地址线为n条，若直接译码驱动，就需要2n个驱动器。

为了节省驱动线数，一般将存储器分成(2n/2)×(2n/2)矩阵，这样，驱动线就是2×(n/2)条。

例如n=12，存储容量为4096，若直接译码驱动，则需驱动线4096条;若采用矩阵式译码，则只需驱动线2×26 =2×64=128条。

4.PC机的存储控制信号

M/IO

访问存储器或外设的控制信号，高电平时表示访问存储器。

读信号，低电平时表示读存储器。

写信号，低电平时表示写存储器。

ALE

地址锁存信号，高电平时将地址锁存到存储器中。

DEN

数据有效信号，低电平时才打开数据收发器(否则存储器与数据总线断开)。

DT/R

数据收发控制信号，高电平表示CPU发出数据，低电平表示CPU接收数据。

BHE

高8位数据允许信号，低电平表示8位数据总线上的数据是16位数据的高8位。

经过总线的控制器后，存储器读写控制信号的名称会有所变化，例如MRDC是存储器读命令，MWTC是存储器写命令等。

5.存储器地址选择

一个存储器通常由若干存储器芯片组成，为了实现对存储器的正确寻址，应将存储器芯片的地址线连到CPU地址线的低位部分，以实现片内寻址

CPU地址线的其余部分应按存储器地址分布的要求，通过译码器对单个芯片进行选择(产生片选信号CS)。

若干为了节省译码器件，只用部分高位CPU地址参加译码，则会产生地址重叠问题。

在实际应用中，应避免两个以上的地址访问到同一存储单元。

6.CPU时序与存储器存取时间的配合

CPU进行读写操作是按一定的时序进行的，如果存储器的读出时间或写入时间较长，不能满足CPU时序的要求，则需要在CPU时序中插入等待周期，才能保证对存储器的正确读写。

7.高速缓存(Cache)

为了使高速的CPU与慢速的主存储器之间能协同工作，而又不要在CPU时序中插入等待周期，而在CPU与主存储器之间引入高速缓存(又称快存)。

在快存中存放使用最频繁的指令和数据，这样CPU的工作速度得到了保证，从而提高了整个系统的工作速度。

为什么不提高整个内存的速度?因为成本太高。目前内存(DRAM)的存取时间是60～70纳秒，快存(SRAM)的存取时间是15纳秒，而前者的价格是后者的10倍。

为了提高快存的工作效率，在CPU中的缓存又分成存取指令和存取数据两部分，并在CPU芯片外设立二级缓存，奔腾机的一级缓存容量为16KB(存放指令与数据各8KB)，二级缓存容量为256KB或512KB。

一、二级缓存合在一起，可使CPU访问缓存的命中率达到98%，如果数据既不在一级缓存中，又不在二级缓存中，则Cache控制器将从主存中存取数据，并在向CPU传送数据的同时，修改缓存中的内容。显然，应保持Cache与主存中数据的一致性，为此，当CPU执行写操作时，不但要写入Cache中，还要写入主存中。