主存的指标
(1)存储容量:存放二进制代码的总位数
(2)存取速度:
存取时间:存储器的访问时间(读出时间,写入时间)
存取周期:连续两次独立的读写存储器操作之间,最小的时间间隔。用于读电路,写电路,地址电路清空一次
(3)存储器带宽 (位/秒)
半导体存储片的基本结构
(1)地址线单向,数据线双向。
(2)半导体芯片的容量由地址线和数据线一起决定。
地址线和数据线的根数表示了内存实际的大小,而cpu理论上的最大寻址范围,由MAR和MDR的大小决定,为\(2^{MAR}*MDR\) 地址线 数据线 芯片容量
10根 4根 \(2^{10} * 4\)bit
14根 1根 \(2^{14} * 1\)bit
(3)片选线的作用
eg:用16K1位的存储芯片组成64K8位的存储器
(a)因为半导体芯片是用存储矩阵设计的,存储矩阵的一行可以看成一层楼,这层楼有多个小房间。
因此,先把8个161K的存储器放在一行,构成一层楼。再安排4层这样的楼层,构成64K8的大楼
(b)因为,一个地址线的地址过来后,先通过片选线(地址为的最高几位),选择楼层,
然后用剩下的地址线低位地址,选择是楼层的那个房间
(c)eg:当上例子中,地址线过来的数据是65535,转换成二进制是1111 1111。
上面楼层有4层,所以地址线的前两位进行片选,也就是11,因此选择最高层。
半导体存储芯片的译码方式:
(1)线选法:每个小存储单元占用一行,构成多行的线性结构
每个小存储单元占用一行,构成多行的线性结构
eg:16*1 bit的存储矩阵,占16行,因为要选择16行,所以要有4位片选线,链接所有的16个存储单元。
这种设计导致电路设计异常复杂。
(2)重合法 : 组合多个存储单元为一行:
通过组合多个存储单元为一行,来减少行数,达到减少片选线位数的目的,简化电路设计。但此时的存储矩阵,每行有多列存储单元,因此,用X地址译码器(确定行),用Y地址译码器(确定列),来选到具体的某个存储单元。
eg:256 * 1bit重合片选法:把8个bit存储单元作为一行,设计32行即可。
因为有32行,因此X地址译码器有5位,因为有8列,因此Y地址译码器有3位
SRAM
(1)SRAM:静态随机存储器,不用刷新电路,使用双稳态管存储数据,不掉电情况下数据存在。
(2)SRAM基本电路
DRAM
(1)DRAM:动态随机存储器,定时刷新电路,使用电容存储数据,不掉电情况下也需要定时对电容充电。
(2)DRAM的存储矩阵是二维的,有行有列。所以要对行和列进行片选。行列片选的片选片进行复用,即同一个针脚,先选择行,后选择列。
(3)动态RAM刷新 (刷新与行地址有关:默认数据能保持2ms)