计算机硬件技术基础1-11

试说明地址总线位数与主存容量的关系，拥有20为地址总线的微处理器，其主存寻址范围为多少？

20位地址总线，可以提供的地址范围就是2的20次方，也就是1MB.

这个~~BD上查下不就知道了 课堂的东西啊

1楼

一,主存储器分类 能用来作为存储器的器件和介质,除了其基本存储单元有两个稳定的物理状态来存储二进制信息以外,还必须满足一些技术上的要求。例如，便于与电信号转换，便于读写，速度高，容量大，可靠性高等。另外价格也是一个很重要的因素。 主存储器的类型： （1） 随机存储器（random access memory,简称RAM） 随机存储器(又称读写存储器)指通过指令可以随机地,个别地对各个存储单元进行访问期间,一般访问所需时间基本固定,而与存储单元地址无关. (2) 只读存储器(read-only memory,简称ROM) 只读存储器是一种对其内容只能读不能写入的存储器,在制造芯片时,预先写入内容.他通常用来存放固定不变的程序,汉字字型库,字形及图形符号等.由于它和读写存储器分享主存储器的同一个地址空间,故仍属于主存储器的一部分。 （3） 可编程序的只读存储器（programmable ROM,简称PROM） 一次性写入的存储器，写入后，只能读出其内容，而不能再进行修改。 （4） 可擦除可编程序只读存储器（erasable PROM,简称EPROM） 可用紫外线擦除其内容的PROM，擦除后可再次写入。 （5） 电擦除的可编程序只读存储器（electrically EPROM,简称E^2PROM） 可用电改写其内容的存储器，近年来发展起来的快擦型存储器（flash memory）具有E^2PROM的特点。 上述各种存储器,除了RAM以外,即使停电仍能保持其内容,称之为”非易失存储器”,而RAM为”易失性存储器”。 主存储器的主要技术指标 主存储器的主要性能治标为主存容量，存储器存取时间和存储周期时间。 计算机可寻址的最小信息单位是一个存储字，相邻的存储器地址表示相邻存储字，这种机器称为“字可寻址”机器。一个存储字所包括的二进制位数称字长。一个字又可以划分为若干个“字节”，现代计算机可以按“字节”寻址，因此，这种机器称为“字节可寻址”计算机。以字或字节为单位来表示主存储器单元的总数，就得到了主存储器的容量。 指令中地址码的位数决定了主存储器的可直接寻址的最大空间。例如，32位超级微型机提供了32位物理地址，支持对4G字节的物理主存空间的访问（G表示千兆，常用的计算存储空间的单位还有K，M。K为2^10,M为2^20,G为2^30）。 主存储器的另一个重要的性能指标是存储器的速度,一般用存储器存取时间和存储周期来表示。 存储器存取时间（memory access time）又称存储器访问时间，只指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。 存储周期（memory cycle time）指连续启动两次独立的存储器操作（例如连续两次读操作）所需间隔的最小时间。通常，存储周期略大于存取时间，其差别与主存储器的物理实现细节有关。到80年代初，采用MOS工艺的存储器，其存储器存取周期最快已达100ns，目前已有10ns的RAM上市。 主存储器的速度和容量两项指标，随着存储器件的发展得到了极大地提高。但是，即使在半导体存储器件价格已经大大下降的今天，具有合适间隔的主存储器能提供信息的速度总是跟不上CPU的处理指令和数据的速度。 4.4主存储器的基本操作 主存储器用来暂时存储CPU正在使用的指令和数据,它和CPU的关系最为密切。主存储器和CPU是连接是由总线支持的。总线包括数据总线，地址总线和控制总线。CPU通过使用AR（地址寄存器）和DR（数码寄存器）和主存进行数据传送。若AR为K位字长，DR为N字长，侧允许主存包含而不2^k个可寻址单位（字节或字）。在一个存储周期内，CPU和主存之间通过总线进行N位数据传送。此外，控制总线包括控制数据传送的读（read），写write和表示存储器功能完成的（ready）控制线。 为了从存储器中取一个信息字，CPU必须制定存储器字地址，并进行“读”操作。CPU需要把信息字的地址送到AR经过地址总线送往主存储器。同时，CPU应用控制线（ready）发一个“读”请求。此后，CPU等待从主存储器发来的回答信号，通知CPU“读”操作完成。主存储器通过控制线作出回答，若控制线信号为“1”，说明存储字的内容已经读出，并放在数据总线上，送入DR。此时，“取”数操作完成。 为了“存”一个字到主存，CPU先将信息字在主存中的地址经过AR送地势总线，并将信息字送DR。同时，发出“写”命令。此后，CPU等待写操作完成的信号。主存储器从数据总线接收到信息字并按地址总线指定的地址存储，然后经过控制线发回存储器作完成信号。这时，“存”数操作完成。 从以上讨论可见，CPU与主存之间采取异步工作方式，以控制线信号表示一次访存操作的结束。 4．5读/写存储器（即随即存储器（RAM）） 半导体读/写存储器按存储元件在运行中能不能长时间保存信息来分，有静态存储器和动态存储器两种。前者利用双稳态触发器来保存信息，只要不断电，信息是不会丢失的；动态存储器利用MOS电容存储电荷来保存信息，使用时需要不断给电容充电才能使信息保持。静态存储器的集成度低，但功消耗较大；动态存储器的集成度高，功消耗小，它主要用于大容量存储器。 后面还有太累`以后再继续写呵`

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