① 高速缓冲存储器的组成结构
高速缓冲存储器是存在于主存与CPU之间的一级存储器, 由静态存储芯片(SRAM)组成,容量比较小但速度比主存高得多, 接近于CPU的速度。
主要由三大部分组成:
Cache存储体:存放由主存调入的指令与数据块。
地址转换部件:建立目录表以实现主存地址到缓存地址的转换。
替换部件:在缓存已满时按一定策略进行数据块替换,并修改地址转换部件。
② 8031单片机 片内、外 数据存储器 结构组成和地址分配是怎样 我是初学者,最好是图解说明!~ 谢谢!
8031片内可以直接间接寻址数据存储器00H~7FH共128个; 只可以间接寻址的数据存储器80H~0FFH共128个; 片内数据存储器总共256个: 另外还有一些只可以直接寻址的特殊功能寄存器,占用地址80H~0FFH范围;虽然特殊功能寄存器地址与数据存储器重合,但并不冲突,这一地址的数据存储器只能间接寻址,而特殊功能寄存器只能直接寻址。片外数据存储器最大寻址范围0000H~0FFFFH,由于使用专门的指令存取片外数据存储器;所以片内片外数据存储器相互独立。
③ 硬磁盘存储器的基本组成
它主要由磁记录介质、磁盘控制器、磁盘驱动器三大部分组成。磁盘控制器包括控制逻辑与时序、数据并-串变换电路和串-并变换电路。磁盘驱动器包括写入电路与读出电路、读写转换开关、读写磁头与磁头定位伺服系统等。�
写入时,将计算机并行送来的数据取至并-串变换寄存器,变为串行数据,然后一位一位地由写电流驱动器作功率放大并加到写磁头线圈上产生电流,从而在盘片磁层上形成按位的磁化存储元。
读出时,当记录介质相对磁头运动时,位磁化存储元形成的空间磁场在读磁头线圈中产生感应电势,此读出信息经放大检测就可还原成原来存入的数据。由于数据是一位一位串行读出的,故要送至串-并变换寄存器变换为并行数据,再并行送至计算机。�
硬磁盘机通常按以下方法分类:按盘片结构分成可换盘片式与固定盘片式两种;磁头也分为可移动磁头和固定磁头两种。�
(1)可移动磁头固定盘片的磁盘机 特点是一片或一组盘片固定在主轴上,盘片不可更换 。盘片每面只有一个磁头,存取数据时磁头沿盘面径向移动。�
(2)固定磁头磁盘机 特点是磁头位置固定,磁盘的每一个磁道对应一个磁头,盘片不可更换。优点是存取速度快,省去磁头找道时间,缺点是结构复杂。�
(3)可移动磁头可换盘片的磁盘机 盘片可以更换,磁头可沿盘面径向移动。优点是盘片可以脱机保存,同种型号的盘片具有互换性。�
(4)温彻斯特磁盘机 温彻斯特磁盘简称温盘,是一种采用先进技术研制的可移动磁头固定盘片的磁盘机。它是一种密封组合式的硬磁盘,即磁头、盘片、电机等驱动部件乃至读写电路等组装成一个不可随意拆卸的整体。工作时,高速旋转在盘面上形成的气垫将磁头平稳浮起。优点是防尘性能好,可靠性高,对使用环境要求不高。
④ 计算机存储系统有哪些部分组成,各自特点
计算机的存储系统
一、存储器:是计算机的重要组成部分.
它可分为:
计算机内部的存储器(简称内存)
计算机外部的存储器(简称外存)
内存储器从功能上可以分为:读写存储器
RAM、只读存储器ROM两大类
计算机存储容量以字节为单位,它们是:字节B(
1Byte=8bit)、千字节(1KB=1024B)、兆字节(1MB=1024KB)、千兆字节(1GB=1024MB)、1TB=1024GB
二、计算机的外存储器一般有:软盘和软驱、硬盘、CD-ROM、可擦写光驱即CD-RW光驱还有USB接口的移动硬盘、光驱、或可擦写电子硬盘(优盘)等。
三、存储器的容量的基本单位是字节(Byte),并有下列的运算换算关系:
1KB=1024Bytes
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB
1个汉字在计算机内需要2个字节来存储;
1个英文字符(即ASCII码)在计算机中需要1个字节来存储;
1个字节相当于8个二进制位。
⑤ 存储器的结构
1cpu的内部
编辑
存储器结构
存储器结构
第一层:通用寄存器堆
第二层:指令与数据缓冲栈
第三层:高速缓冲存储器
第四层:主储存器(DRAM)
第五层:联机外部储存器(硬磁盘机)
第六层:脱机外部储存器(磁带、光盘存储器等)
这就是存储器的层次结构~~~ 主要体现在访问速度~~~
2工作特点
编辑
存储器结构
存储器结构① 设置多个存储器并且使他们并行工作。本质:增添瓶颈部件数目,使它们并行工作,从而减缓固定瓶颈。
② 采用多级存储系统,特别是Cache技术,这是一种减轻存储器带宽对系统性能影响的最佳结构方案。本质:把瓶颈部件分为多个流水线部件,加大操作时间的重叠、提高速度,从而减缓固定瓶颈。
③ 在微处理机内部设置各种缓冲存储器,以减轻对存储器存取的压力。增加CPU中寄存器的数量,也可大大缓解对存储器的压力。本质:缓冲技术,用于减缓暂时性瓶颈。
一、RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)
RAM的特点是:电脑开机时,操作系统和应用程序的所有正在运行的数据和程序都会放置其中,并且随时可以对存放在里面的数据进行修改和存取。它的工作需要由持续的电力提供,一旦系统断电,存放在里面的所有数据和程序都会自动清空掉,并且再也无法恢复。
3具体结构分类
编辑
根据组成元件的不同,RAM内存又分为以下十八种:
01.DRAM(Dynamic RAM,动态随机存取存储器)
这是最普通的RAM,一个电子管与一个电容器组成一个位存储单元,DRAM将每个内存位作为一个电荷保存在位存储
存储器结构
存储器结构单元中,用电容的充放电来做储存动作,但因电容本身有漏电问题,因此必须每几微秒就要刷新一次,否则数据会丢失。存取时间和放电时间一致,约为2~4ms。因为成本比较便宜,通常都用作计算机内的主存储器。
02.SRAM(Static RAM,静态随机存取存储器)
静态,指的是内存里面的数据可以长驻其中而不需要随时进行存取。每6颗电子管组成一个位存储单元,因为没有电容器,因此无须不断充电即可正常运作,因此它可以比一般的动态随机处理内存处理速度更快更稳定,往往用来做高速缓存。
03.VRAM(Video RAM,视频内存)
它的主要功能是将显卡的视频数据输出到数模转换器中,有效降低绘图显示芯片的工作负担。它采用双数据口设计,其中一个数据口是并行式的数据输出入口,另一个是串行式的数据输出口。多用于高级显卡中的高档内存。
04.FPM DRAM(Fast Page Mode DRAM,快速页切换模式动态随机存取存储器)
改良版的DRAM,大多数为72PIN或30Pin的模块。传统的DRAM在存取一个BIT的数据时,必须送出行地址和列地址各一次才能读写数据。而FRM DRAM在触发了行地址后,如果CPU需要的地址在同一行内,则可以连续输出列地址而不必再输出行地址了。由于一般的程序和数据在内存中排列的地址是连续的,这种情况下输出行地址后连续输出列地址就可以得到所需要的数据。FPM将记忆体内部隔成许多页数Pages,从512B到数KB不等,在读取一连续区域内的数据时,就可以通过快速页切换模式来直接读取各page内的资料,从而大大提高读取速度。在96年以前,在486时代和PENTIUM时代的初期,FPM DRAM被大量使用。
05.EDO DRAM(Extended Data Out DRAM,延伸数据输出动态随机存取存储器)
这是继FPM之后出现的一种存储器,一般为72Pin、168Pin的模块。它不需要像FPM DRAM那样在存取每一BIT 数据时必须输出行地址和列地址并使其稳定一段时间,然后才能读写有效的数据,而下一个BIT的地址必须等待这次读写操作完成才能输出。因此它可以大大缩短等待输出地址的时间,其存取速度一般比FPM模式快15%左右。它一般应用于中档以下的Pentium主板标准内存,后期的486系统开始支持EDO DRAM,到96年后期,EDO DRAM开始执行。。
存储器结构
存储器结构06.BEDO DRAM(Burst Extended Data Out DRAM,爆发式延伸数据输出动态随机存取存储器)
这是改良型的EDO DRAM,是由美光公司提出的,它在芯片上增加了一个地址计数器来追踪下一个地址。它是突发式的读取方式,也就是当一个数据地址被送出后,剩下的三个数据每一个都只需要一个周期就能读取,因此一次可以存取多组数据,速度比EDO DRAM快。但支持BEDODRAM内存的主板可谓少之又少,只有极少几款提供支持(如VIA APOLLO VP2),因此很快就被DRAM取代了。
07.MDRAM(Multi-Bank DRAM,多插槽动态随机存取存储器)
MoSys公司提出的一种内存规格,其内部分成数个类别不同的小储存库 (BANK),也即由数个属立的小单位矩阵所构成,每个储存库之间以高于外部的资料速度相互连接,一般应用于高速显示卡或加速卡中,也有少数主机板用于L2高速缓存中。
08.WRAM(Window RAM,窗口随机存取存储器)
韩国Samsung公司开发的内存模式,是VRAM内存的改良版,不同之处是它的控制线路有一、二十组的输入/输出控制器,并采用EDO的资料存取模式,因此速度相对较快,另外还提供了区块搬移功能(BitBlt),可应用于专业绘图工作上。
09.RDRAM(Rambus DRAM,高频动态随机存取存储器)
Rambus公司独立设计完成的一种内存模式,速度一般可以达到500~530MB/s,是DRAM的10倍以上。但使用该内存后内存控制器需要作相当大的改变,因此它们一般应用于专业的图形加速适配卡或者电视游戏机的视频内存中。
10.SDRAM(Synchronous DRAM,同步动态随机存取存储器)
这是一种与CPU实现外频Clock同步的内存模式,一般都采用168Pin的内存模组,工作电压为3.3V。 所谓clock同步是指内存能够与CPU同步存取资料,这样可以取消等待周期,减少数据传输的延迟,因此可提升计算机的性能和效率。
11.SGRAM(Synchronous Graphics RAM,同步绘图随机存取存储器)
SDRAM的改良版,它以区块Block,即每32bit为基本存取单位,个别地取回或修改存取的资料,减少内存整体读写的次数,另外还针对绘图需要而增加了绘图控制器,并提供区块搬移功能(BitBlt),效率明显高于SDRAM。
12.SB SRAM(Synchronous Burst SRAM,同步爆发式静态随机存取存储器)
一般的SRAM是异步的,为了适应CPU越来越快的速度,需要使它的工作时脉变得与系统同步,这就是SB SRAM产生的原因。
13.PB SRAM(Pipeline Burst SRAM,管线爆发式静态随机存取存储器)
CPU外频速度的迅猛提升对与其相搭配的内存提出了更高的要求,管线爆发式SRAM取代同步爆发式SRAM成为必然的选择,因为它可以有效地延长存取时脉,从而有效提高访问速度。
14.DDR SDRAM(Double Data Rate二倍速率同步动态随机存取存储器)
作为SDRAM的换代产品,它具有两大特点:其一,速度比SDRAM有一倍的提高;其二,采用了DLL(Delay Locked Loop:延时锁定回路)提供一个数据滤波信号。这是目前内存市场上的主流模式。
15.SLDRAM (Synchronize Link,同步链环动态随机存取存储器)
这是一种扩展型SDRAM结构内存,在增加了更先进同步电路的同时,还改进了逻辑控制电路,不过由于技术显示,
存储器结构
存储器结构投入实用的难度不小。
16.CDRAM(CACHED DRAM,同步缓存动态随机存取存储器)
这是三菱电气公司首先研制的专利技术,它是在DRAM芯片的外部插针和内部DRAM之间插入一个SRAM作为二级CACHE使用。当前,几乎所有的CPU都装有一级CACHE来提高效率,随着CPU时钟频率的成倍提高,CACHE不被选中对系统性能产生的影响将会越来越大,而CACHE DRAM所提供的二级CACHE正好用以补充CPU一级CACHE之不足,因此能极大地提高CPU效率。
17.DDRII(Double Data Rate Synchronous DRAM,第二代同步双倍速率动态随机存取存储器)
DDRII 是DDR原有的SLDRAM联盟于1999年解散后将既有的研发成果与DDR整合之后的未来新标准。DDRII的详细规格目前尚未确定。
18.DRDRAM (Direct Rambus DRAM)
是下一代的主流内存标准之一,由Rambus 公司所设计发展出来,是将所有的接脚都连结到一个共同的Bus,这样不但可以减少控制器的体积,已可以增加资料传送的效率。
二、ROM(READ Only Memory,只读存储器)
ROM是线路最简单半导体电路,通过掩模工艺,一次性制造,在元件正常工作的情况下,其中的代码与数据将永久保存,并且不能够进行修改。一般应用于PC系统的程序码、主机板上的 BIOS (基本输入/输出系统Basic Input/Output System)等。它的读取速度比RAM慢很多。
4组成元件分类
编辑
ROM内存又分为以下五种:
存储器结构
存储器结构1.MASK ROM(掩模型只读存储器)
制造商为了大量生产ROM内存,需要先制作一颗有原始数据的ROM或EPROM作为样本,然后再大量复制,这一样本就是MASK ROM,而烧录在MASK ROM中的资料永远无法做修改。它的成本比较低。
2.PROM(Programmable ROM,可编程只读存储器)
这是一种可以用刻录机将资料写入的ROM内存,但只能写入一次,所以也被称为“一次可编程只读存储器”(One Time Progarmming ROM,OTP-ROM)。PROM在出厂时,存储的内容全为1,用户可以根据需要将其中的某些单元写入数据0(部分的PROM在出厂时数据全为0,则用户可以将其中的部分单元写入1), 以实现对其“编程”的目的。
3.EPROM(Erasable Programmable,可擦可编程只读存储器)
这是一种具有可擦除功能,擦除后即可进行再编程的ROM内存,写入前必须先把里面的内容用紫外线照射它的IC卡上
存储器结构
存储器结构的透明视窗的方式来清除掉。这一类芯片比较容易识别,其封装中包含有“石英玻璃窗”,一个编程后的EPROM芯片的“石英玻璃窗”一般使用黑色不干胶纸盖住, 以防止遭到阳光直射。
4.EEPROM(Electrically Erasable Programmable,电可擦可编程只读存储器)
功能与使用方式与EPROM一样,不同之处是清除数据的方式,它是以约20V的电压来进行清除的。另外它还可以用电信号进行数据写入。这类ROM内存多应用于即插即用(PnP)接口中。
5.Flash Memory(快闪存储器)
这是一种可以直接在主机板上修改内容而不需要将IC拔下的内存,当电源关掉后储存在里面的资料并不会流失掉,在写入资料时必须先将原本的资料清除掉,然后才能再写入新的资料,缺点为写入资料的速度太慢。
⑥ 存储器的基本结构原理
存储器单元实际上是时序逻辑电路的一种。按存储器的使用类型可分为只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM),两者的功能有较大的区别,因此在描述上也有所不同
存储器是许多存储单元的集合,按单元号顺序排列。每个单元由若干三进制位构成,以表示存储单元中存放的数值,这种结构和数组的结构非常相似,故在VHDL语言中,通常由数组描述存储器
结构
存储器结构在MCS - 51系列单片机中,程序存储器和数据存储器互相独立,物理结构也不相同。程序存储器为只读存储器,数据存储器为随机存取存储器。从物理地址空间看,共有4个存储地址空间,即片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器和片外数据存储器,I/O接口与外部数据存储器统一编址
存储器是用来存储程序和各种数据信息的记忆部件。存储器可分为主存储器(简称主存或内存)和辅助存储器(简称辅存或外存)两大类。和CPU直接交换信息的是主存。
主存的工作方式是按存储单元的地址存放或读取各类信息,统称访问存储器。主存中汇集存储单元的载体称为存储体,存储体中每个单元能够存放一串二进制码表示的信息,该信息的总位数称为一个存储单元的字长。存储单元的地址与存储在其中的信息是一一对应的,单元地址只有一个,固定不变,而存储在其中的信息是可以更换的。
指示每个单元的二进制编码称为地址码。寻找某个单元时,先要给出它的地址码。暂存这个地址码的寄存器叫存储器地址寄存器(MAR)。为可存放从主存的存储单元内取出的信息或准备存入某存储单元的信息,还要设置一个存储器数据寄存器(MDR)
⑦ 分析at89s52单片机的存储器结构
各种光学存储器装置也是可得到的。在光学存储器装置中存取一串特定数据所需的时间,可能与在(磁)硬盘存取数据所需的时间一样短。在光盘某一平滑镜面上存在着微小的缺陷。在光盘表面烧一个孔洞表示二进制数1,没有烧孔洞则表示0。烧制而成的光盘是“写一次,读多次”( WORM)光盘的实例。这个特征使得它们适合于长期的档案存储,且保持较高的存取速率。直径是12 cm的盘已经成为音乐录制和常规PC使用的标准。这些磁盘被称为“高密度盘”或CD ROM。与CD ROM具有相同大小,但能存储足够的数字信息来支持几小时的高质量视频的高容量盘,被称为数字视频盘( DVD)。DVD正变得流行。有时候根据要求利用机械装置从一大批光盘中提取和安装盘。这些装置被称为是“自动唱片点唱机”。[3]
存储器
分类
构成存储器的存储介质主要采用半导体器件和磁性材料。存储器中最小的存储单位就是一个双稳态半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性材料的存储元,它可存储一个二进制代码。由若干个存储元组成一个存储单元,然后再由许多存储单元组成一个存储器。[4]
根据存储材料的性能及使用方法的不同,存储器有几种不同的分类方法。[4]
⑧ 存储器名词解释
电子计算机中用来存储信息的装置。有内存储器和外存储器之分。根据存储媒体性质的不同,又可分半导体存储器、磁存储器和光存储器等。
存储器是许多存储单元的集合,按单元号顺序排列。每个单元由若干三进制位构成,以表示存储单元中存放的数值,这种结构和数组的结构非常相似,故在VHDL语言中,通常由数组描述存储器。
(8)存储器片构造制作扩展阅读:
构成存储器的存储介质主要采用半导体器件和磁性材料。存储器中最小的存储单位就是一个双稳态半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性材料的存储元,它可存储一个二进制代码。由若干个存储元组成一个存储单元,然后再由许多存储单元组成一个存储器。
存储器结构在MCS - 51系列单片机中,程序存储器和数据存储器互相独立,物理结构也不相同。程序存储器为只读存储器,数据存储器为随机存取存储器。
从物理地址空间看,共有4个存储地址空间,即片内程序存储器、片外程序存储器、片内数据存储器和片外数据存储器,I/O接口与外部数据存储器统一编址。