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科普知識
數(shù)據(jù)分類:
存儲器

主存儲器概述及優(yōu)化

發(fā)布日期:2022-10-09 點擊率:68


快速讀寫快速頁式工作技術(動態(tài)存儲器的快速讀寫技術):讀寫動態(tài)存儲器同一行的數(shù)據(jù)時,其行地址第一次讀寫時鎖定后保持不變,以后讀寫該行多列中的數(shù)據(jù)時,僅鎖存列地址即可,省去了鎖存行地址的時間,加快了主存儲器的讀寫速度。


EDO(ExtendedDataOut)技術:在快速頁式工作技術上,增加了數(shù)據(jù)輸出部分的數(shù)據(jù)鎖存線路,延長輸出數(shù)據(jù)的有效保持時間,從而地址信號改變了,仍然能取得正確的讀出數(shù)據(jù),可以進一步縮短地址送入時間,更加快了主存儲器的讀寫速度。

并行讀寫是指在主存儲器的一個工作周期(或較長)可以讀出多個主存字所采用的技術。方案1:一體多字結構,即增加每個主存單元所包括的數(shù)據(jù)位,使其同時存儲幾個主存字,則每一次讀操作就同時讀出了幾個主存字。方案2:多體交叉編址技術,把主存儲器分成幾個能獨立讀寫的、字長為一個主存字的主體,分別對每一個存儲體進行讀寫;還可以使幾個存儲體協(xié)同運行,從而提供出比單個存儲體更高的讀寫速度。有兩種方式進行讀寫:1在同一個讀寫周期同時啟動所有主存體讀或寫。

2讓主存體順序地進行讀或寫,即依次讀出來的每一個存儲字,可以通過數(shù)據(jù)總線依次傳送走,而不必設置專門的數(shù)據(jù)緩沖寄存器;其次,就是采用交叉編址的方式,把連續(xù)地址的幾個存儲字依次分配在不同的存儲體中,因為根據(jù)程序運行的局部性特性,短時間內讀寫地址相鄰的主存字的概率更大。

數(shù)據(jù)傳送所謂成組數(shù)據(jù)傳送就是地址總線傳送一次地址后,能連續(xù)在數(shù)據(jù)總線上傳送多個數(shù)據(jù)。而原先是每傳送一次數(shù)據(jù)要使用兩個時鐘周期:先送一次地址,后跟一次數(shù)據(jù)傳送,即要傳送N個數(shù)據(jù),就要用2N個總線時鐘周期,成組數(shù)據(jù)傳送方式只用N+1個總線時鐘周期。實現(xiàn)成組數(shù)據(jù)傳送方式,不僅CPU要支持這種運行方式,主存也能提供足夠高的數(shù)據(jù)讀寫速度,這往往通過主存的多體結構、動態(tài)存儲器的EDO支持等措施來實現(xiàn)。

2讓主存體順序地進行讀或寫,即依次讀出來的每一個存儲字,可以通過數(shù)據(jù)總線依次傳送走,而不必設置專門的數(shù)據(jù)緩沖寄存器;其次,就是采用交叉編址的方式,把連續(xù)地址的幾個存儲字依次分配在不同的存儲體中,因為根據(jù)程序運行的局部性特性,短時間內讀寫地址相鄰的主存字的概率更大。

數(shù)據(jù)傳送所謂成組數(shù)據(jù)傳送就是地址總線傳送一次地址后,能連續(xù)在數(shù)據(jù)總線上傳送多個數(shù)據(jù)。而原先是每傳送一次數(shù)據(jù)要使用兩個時鐘周期:先送一次地址,后跟一次數(shù)據(jù)傳送,即要傳送N個數(shù)據(jù),就要用2N個總線時鐘周期,成組數(shù)據(jù)傳送方式只用N+1個總線時鐘周期。實現(xiàn)成組數(shù)據(jù)傳送方式,不僅CPU要支持這種運行方式,主存也能提供足夠高的數(shù)據(jù)讀寫速度,這往往通過主存的多體結構、動態(tài)存儲器的EDO支持等措施來實現(xiàn)。

數(shù)據(jù)總線:分為內部數(shù)據(jù)總線IB與外部數(shù)據(jù)總線DB兩部分。主要完成計算機各功能部件之間的數(shù)據(jù)傳送。設計總線的核心技術是要保證在任何時刻只能把一組數(shù)據(jù)發(fā)送到總線上,卻允許一個和多個部件同時接受總線上的信息。所用的電路通常為三態(tài)門電路。系統(tǒng)時鐘及時序:教學機晶振1.8432MHz,3分頻后用614.4KHz的時鐘作為系統(tǒng)主時鐘,使CPU、內存、IO同步運行。CPU內部的有些寄存器用時鐘結束時的上升沿完成接受數(shù)據(jù),而通用寄存器是用低電平接收的。內存或I/O讀寫操作時,每個總線周期由兩個時鐘組成,第一個時鐘,稱為地址時間,用于傳送地址;第二個時鐘,稱為數(shù)據(jù)時間,用于讀寫數(shù)據(jù)靜態(tài)存儲器的字位擴展:教學計算機的內存儲器用靜態(tài)存儲器芯片實現(xiàn),由2K字的ROM區(qū)和2K字RAM區(qū)組成。內存字長16位,按字尋址。ROM由74LS2716只讀存儲器ROM(每片2048個存儲單元,每單元為8位二進制位)兩片完成字長的擴展。地址分配在:0~2047RAM由74LS6116隨機存儲器RAM(每片2048個存儲單元,每單元為8位二進制位)兩片完成字長的擴展。地址分配在:2048~4095。靜態(tài)存儲器地址分配:為訪問2048個存儲單元,要用11位地址,把地址總線的低11位地址送到每個存儲器芯片的地址引腳;對地址總線的高位進行譯碼,譯碼信號送到各存儲器芯片的/CS引腳,在按字尋址的存儲器系統(tǒng)中實現(xiàn)按字節(jié)讀寫。


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