复习第五天

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复习第五天

2024-06-26 10:32| 来源: 网络整理| 查看: 265

第四章存储器一、概述

存储器的运行速度对计算机的运行速度有很大影响

DMA方式提高了存储器的地位

1、存储器分类（1）按存储介质分类（2）按数据保存方式分类

①随机存储器(RAM)：易失性

②只读存储器(ROM)：非易失性

易失性存储器：

关闭计算机或突然性、意外性关闭计算机时，里面的数据会丢失，就像内存。

非易失性存储器：

在关闭计算机或者突然性、意外性关闭计算机的时候数据不会丢失的技术。

（3）按数据存取方式分类

①直接访问

访问时间不随访问位置变化。

②串行访问

访问时间随访问位置变化

③部分串行访问

（4）存储器分类总结

在这里插入图片描述

2、存储器的层次结构

在这里插入图片描述

目标：高速度、大容量、低成本。

地址空间：

虚地址（逻辑地址）：程序员编程时采用的地址（相对地址），地址空间大于实际主存。

实地址（物理地址）：主存的实际地址。

二、主存储器 1、概述（1）主存的基本结构

在这里插入图片描述

（2）主存和CPU的联系（3）主存单元地址

通常计算机可按字节寻址，也可按字寻址。

例：

设地址线24根，按字节寻址2^24=16M

若字长为16位，按字寻址 8M

若字节为32位，按字寻址 4M

数据存储模式：

小端存储方式：

数据的低位存储于内存地址的低位。

大端存储方式：

数据的低位存储于内存地址的高位。

（4）主存的技术指标

①存储容量：

主存能存放的二进制数的总位数；

存储器容量=存储单元个数x存储字长；

②存储速度：

存取时间：启动一次存储器操作到完成操作的时间，也叫做访问时间。分为读出时间和写入时间。

存取周期：进行两次连续存储器操作间的最小间隔。MOS型为100ns,TTL型为10ns。

③存储器带宽：

单位时间内存储器存取的信息量（字节/秒、字/秒、位/秒）

例：

如存取周期是500ns，每个存取周期可访问16位，求存储器带宽？

解：

16/（500x10-9）=32X106=32M位/秒

2、随机存储器（RAM）（1）静态随机存储器（SRAM)

①基本单元电路（一个二进制存储位）

就是寄存0和1的电路；

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②举例

在这里插入图片描述

（2）动态随机存储器（DRAM）

①基本单元电路

单个二进制位的存储方式；

在这里插入图片描述

②举例在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

③读写时序

行、列地址分开传送在这里插入图片描述

④刷新

为什么需要刷新？

电容上的电荷只能维持1-2ms，必须在2ms内其所有存储单元恢复一次原状态。

刷新目的：

保证动态RAM的信息不丢失。

刷新要求：

在规定时间内，对动态RAM的全部基本单元电路作一次刷新，一般取2ms。

集中刷新：

一个刷新周期内，对全部存储单元集中逐行刷新；

分散刷新：

对每行存储单元的刷新分散到每个存取周期内完成。

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异步刷新：

前两种刷新方式的综合。

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（3）静态随机存储器和动态随机存储器比较 DRAMSRAM存储原理电容触发器集成度高低芯片引脚少多功耗小大价格低高速度慢快刷新有无主存缓存 3、存储器扩展（1）位扩展增加存储字长

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（2）字扩展增加存储字的数量

在这里插入图片描述

（3）字/位扩展

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三、存储器与CPU的连接 1、地址线

①CPU地址线低位与存储芯片地址线相连

②CPU地址线高位或在存储芯片扩充时使用，或作其他用途，比如片选信号；

2、数据线

若CPU的数据线数不等于存储器的数据线数，存储芯片扩位。

3、读/写命令线的连接

CPU读写命令线与存储芯片的读、写控制端相连。

4、片选线的连接

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5、合理选择存储芯片

①存储芯片的类型

RAM：为用户编程而设置的

ROM：存放系统程序、标准子程序和各类常数等。

②存储芯片的数量

容量要求下，考虑字扩展、位扩展。

例：

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要点总结：

①注意芯片布局；

②注意高低有效电平；

③主要辨明地址线的条数；

④注意译码器的输入和输出；

⑤主要ROM和RAM的数据线箭头方向；

⑥会写各个芯片的地址范围。

四、存储器的校验 1、编码的最小距离

任意两组合法代码之间二进制位数的最少差异；

编码的纠错、检验能力与编码的最小距离有关。

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汉明码是具有一位纠错能力的编码

2、汉明码的组成（1）奇偶校验

**奇校验：**原数据位加上一位校验位，数据位中为“1”的位数为奇数个。

**偶校验：**原数据位加上一位校验位，数据中为“1”的位数为偶数个。

（2）组成汉明码的三要素

①汉明码的组成需添加？位检测位。

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n：原来的数据位数

k：检测位

②检测位的位置？

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③检测位的取值？

检测位的取值与该位所在的检测“小组”中承担的奇偶校验任务有关。

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（3）举例

①求0101按“偶校验”配置的汉明码

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②按配偶原则配置0011的汉明码

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3、汉明码的纠错过程

对传送后的汉明码形成新的检测位Pi（i=1,2,4,8），根据Pi的状态，便可指出错误的位置。

①形成新的检测位Pi

其位数与增添的检测位有关；

如增添3位（k=3)，新的检测位为P4P2P1。

以k=3为例，Pi的取值为：

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例：

①已知接收到的汉明码为0100111（按配偶原则配置）试问要求传送的信息是什么？

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②写出按偶校验配置的汉明码0101101的纠错过程

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③按配寄原则配置0011的汉明码

解：因为n=4,所有根据公式可得，

k=3;

二进制序号1234567名称C1C20C4011

C1=0

C2=1

C4=1

所以汉明码为：0101011

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