微机原理半导体存储器及其接口
√半导体存储器——分类、结构和性能
半导体存储器（解说） ——分类、结构和性能—— 作者：Xie M. X. (UESTC ，成都市) 计算机等许多系统中都离不开存储器。存储器就是能够存储数据、并且根据地址码还可以读出其中数据的一种器件。存储器有两大类：磁存储器和半导体存储器。 （1）半导体存储器的分类和基本结构： 半导体存储器是一种大规模集成电路，它的分类如图1所示。半导体存储器根据其在切断电源以后能否保存数据的特性，可区分为不挥发性存储器和易挥发性存储器两大类。磁存储器也都是不挥发性存储器。 半导体存储器也可根据其存储数据的方式不同，区分为随机存取存储器（RAM ）和只读存储器（ROM ）两大类。RAM 可以对任意一个存储单元、以任意的次序来存/取（即读出/写入）数据，并且存/取的时间都相等。ROM 则是在制造时即已经存储好了数据，一般不具备写入功能，只能读出数据（现在已经发展出了多种既可读出、又可写入的ROM ）。 半导体存储器还可以根据其所采用工艺技术的不同，区分为MOS 存储器和双极型存储器两种。采用MOS 工艺制造的称为MOS 存储器；MOS 存储器具有密度高、功耗低、输入阻抗高和价格便宜等优点，用得最多。采用双极型工艺制造的，称为双极型存储器；双极型存储器的优点就是工作速度高。 半导体存储器的基本结构就是存储器阵列及其它电路。存储器阵列（memory array ）是半导体存储器的主体，用以存储数据；其他就是输入端的地址码缓存器、行译码器、读出放大器、列译码器和输出缓冲器等组成。 各个存储单元处在字线（WL ，word line ）与位线（BL ，bit line ）的交点上。如果存储器有N 个地址码输入端，则该存储器就具有2N 比特的存储容量；若存储器阵列有2n 根字线，那么相应的就有2N n 条位线（相互交叉排列）。 在存储器读出其中的数据时，首先需通过地址码缓存器把地址码信号送入到行译码器、并进入到字线，再由行译码器选出一个WL ，然后把一个位线上得到的数据（微小信号）通过读出放大器进行放大，并由列译码器选出其中一个读出放大器，把放大了的信号通过多路输出缓冲器而输出。 在写入数据时，首先需要把数据送给由列译码器选出的位线，然后再存入到位线与字线相交的存储单元中。当然，对于不必写入数据的ROM （只读存储器）而言，就不需要写入电路。 图1 半导体存储器的分类
5半导体存储器习题解答
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 5半导体存储器习题解答 5 大规模数字集成电路习题解答99自我检测题1．一个 ROM 共有 10 根地址线，8 根位线（数据输出线），则其存储容量为 A．10×8 B．102×8 C．10×82 D．210×8 2．为了构成4096× 8 的 RAM，需要片1024× 2 的 RAM。 A．8 片 B．16 片 C．2 片 D．4 片 3．哪种器件中存储的信息在掉电以后即丢失？ 2 A．SRAM B．UVEPROM C．E PROM D．PAL 4．关于半导体存储器的描述，下列哪种说法是错误的 B．ROM 掉电以后数据不会丢失 C．RAM 可分为静态 RAM 和动态 RAM D．动态 RAM 不必定时刷新 5．有一存储系统，容量为256K×32。 设存储器的起始地址全为 0，则最高地址的十六进制地址码为3FFFFH 。 6．真值表如表 T5.6 所示，如从存储器的角度去理解，AB 应看为地址，F0F1F2F3 应看为数据。 表 T5.6 A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 F0 0 1 0 1 F1 1 0 1 1 F2 0 1 1 1 F3 1 0 1 0。 。 A．RAM 读写方便，但一旦掉电，所存储的内容就会全部丢失习题1．在存储器结构中，什么是“字”？什么是“字长” ，如何表示存储器的容量？解：采用同一个地址存放的一组二进制数，称为字。 字的位数称为字长。 1/ 7
微机原理(存储器)
微机原理(存储器)
深圳大学实验报告 课程名称：微型计算机技术 实验项目名称：静态储存器扩展实验 学院：信息工程学院 专业：电子信息工程 指导教师：骆剑平 报告人：罗沛鸿学号：2012130294 班级：电子3班实验时间： 实验报告提交时间： 教务处制
一.实验目的 1. 了解存储器扩展的方法和存储器的读/写。 2. 掌握CPU 对16 位存储器的访问方法。 二.实验设备 PC 机一台，TD-PITE 实验装置或 TD-PITC 实验装置一套，示波器一台。 三.实验内容 编写实验程序，将0000H～000FH 共16 个数写入SRAM 的从0000H 起始的 一段空间中，然后通过系统命令查看该存储空间，检测写入数据是否正确。 四.实验步骤和代码 1. 实验接线图如图4.4 所示，按图接线。 2. 编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。 3. 先运行程序，然后再停止程序运行。 4. 通过D 命令查看写入存储器中的数 据：D8000：0000 回车，即可看到存储 器中的数据，应为0001、0002、…、 000F 共16个字。 5. 改变实验程序，按非规则字写存储器，观察实验结果。 6. 改变实验程序，按字节方式写存储器，观察实验现象。 实验编程： SSTACK SEGMENT STACK DW 32 DUP(?) SSTACK ENDS CODE SEGMENT START PROC FAR ASSUME CS:CODE MOV AX,8000H MOV DS,AX
AAO: MOV SI, 0000H MOV CX,0010H MOV AX,0000H AA1: MOV[SI],AX INC AX INC SI INC SI LOOP AA1 NOP HERE: JMP HERE START ENDP CODE ENDS END START 五.实验结果：
半导体存储器分类介绍
半导体存储器分类介绍 § 1. 1 微纳电子技术的发展与现状 §1.1.1 微电子技术的发展与现状 上个世纪50年代晶体管的发明正式揭开了电子时代的序幕。此后为了提高电子元器件的性能，降低成本，微电子器件的特征尺寸不断缩小，加工精度不断提高。1962年，由金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）组装成的集成电路（IC）成为微电子技术发展的核心。 自从集成电路被发明以来[1,2]，集成电路芯片的发展规律基本上遵循了Intel 公司创始人之一的Gordon Moore在1965年预言的摩尔定律[3]：半导体芯片的集成度以每18个月翻一番的速度增长。按照这一规律集成电路从最初的小规模、中规模到发展到后来的大规模、超大规模（VLSI），再到现在的甚大规模集成电路（ULSI）的发展阶段。 随着集成电路制造业的快速发展，新的工艺技术不断涌现，例如超微细线条光刻技术与多层布线技术等等，这些新的技术被迅速推广和应用，使器件的特征尺寸不断的减小。其特征尺寸从最初的0.5微米、0.35 微米、0.25 微米、0.18 微米、0.15 微米、0.13 微米、90 纳米、65 纳米一直缩短到目前最新的32纳米，甚至是亚30纳米。器件特征尺寸的急剧缩小极大地提升了集成度，同时又使运算速度和可靠性大大提高，价格大幅下降。随着微电子技术的高速发展，人们还沉浸在胜利的喜悦之中的时候，新的挑战已经悄然到来。微电子器件等比例缩小的趋势还能维持多久？摩尔定律还能支配集成电路制造业多久？进入亚微米领域后，器件性能又会有哪些变化？这一系列的问题使人们不得不去认真思考。20世纪末
期，一门新兴的学科应运而生并很快得到应用，这就是纳电子技术。 §1.1.2 纳电子技术的应用与前景 2010年底，一篇报道英特尔和美光联合研发成果的文章《近距离接触25nm NAND闪存制造技术》[4]，让人们清楚意识到经过近十年全球范围内的纳米科技热潮，纳电子技术已逐渐走向成熟。电子信息技术正从微电子向纳电子领域转变，纳电子技术必将取代微电子技术主导21世纪集成电路的发展。 目前，半导体集成电路的特征尺寸已进入纳米尺度范围，采用32纳米制造工艺的芯片早已问世，25纳米制造技术已正式发布，我们有理由相信相信亚20纳米时代马上就会到来。随着器件特征尺寸的减小，器件会出现哪些全新的物理效应呢？ （1）量子限制效应。当器件在某一维或多维方向上的尺寸与电子的徳布罗意波长相比拟时，电子在这些维度上的运动将受限，导致电子能级发生分裂，电子能量量子化，出现短沟道效应、窄沟道效应以及表面迁移率降低等量子特性。 （2）量子隧穿效应。当势垒厚度与电子的徳布罗意波长想当时，电子便可以一定的几率穿透势垒到达另一侧。这种全新的现象已经被广泛应用于集成电路中，用于提供低阻接触。 （3）库仑阻塞效应。单电子隧穿进入电中性的库仑岛后，该库仑岛的静电势能增大e2/2C，如果这个能量远远大于该温度下电子的热动能K B T，就会出现所谓的库仑阻塞现象，即一个电子隧穿进入库仑岛后就会对下一个电子产生很强的排斥作用，阻挡其进入。 以上这些新的量子效应的出现使得器件设计时所要考虑的因素大大增加。目
计算机组成原理试题
1.已知x和y，用变形补码计算x+y，同时指出结果是否溢出（每题6分，共18分） （1）x=11011，y=00011 （2）x=11011，y=-10101 （3）x=-10110，y=-00001 2.指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。（10分） 31 25 24 23 20 19 0 3.CPU执行一段程序时，CACHE完成存取的次数为5000次，主存完成存取的次数为200次。已知CACHE存取周期为40ns，主存存取周期为160ns。分别求CACHE的命中率H、平均访问时间Ta和CACHE-主存系统的访问效率e （12分） 4. 有一个１６K×16位的存储器，由1K×4位的DRAM芯片构成（芯片是64×64结构）。问：（每题5分，共15分） (1)共需要多少RAM芯片？ (2)采用异步刷新方式，如单元刷新间隔不超过２ms，则刷新信号周期是多少 (3)如采用集中刷新方式，存储器刷新一遍最少用多少读／写周期？死时间率是多少？5.用512K*16位的FLASH存储器芯片组成一个2M*32的半导体只读存储器，试问：（每题5分，共20分） (1）数据寄存器多少位？ (2）地址寄存器多少位？ (3）共需要多少个这样的器件？ (4）画出此存储器的组成框图. 6.设有一个cache的容量为2K字，每块16个字，问：（每题5分，共25分） （1）cache中可容纳多少个块？ （2）若主存的容量是256K字，主存可分多少块？ （3）主存地址有多少位，cache的地址有多少位？ （4）在直接映射方式中，主存中第135块映射到cache中哪一块？ （5）进行地址映射时，主存地址分为几段，各段有多少位？ 答案 2.操作码：定长操作码，可表示128条指令；操作数：双操作数，可构成RS或SS型指令，有直接、寄存器、寄存器间接寻址方式，访存范围1M，可表示16个寄存器。 3. H=Nc/(Nc+Nm)=5000/5200≈0.96 Ta=Tc+(1-H)×Tm=40ns+(1-0.96) ×160ns=46.4ns E=Tc/Ta=40ns/46.4ns×100%=86.2% 4.（1）存储器的总容量为16K×16位=256K位，所以用DRAM芯片为1K×4位=4K位 故芯片总数为：256K位/4K位= 64片 （2）采用异步刷方式，在2ms时间内分散地把芯片64行刷新一遍，故刷新信号的时间间隔为2ms/64 = 31.25μs，即可取刷新信号周期为30μs。 （3）如采用集中刷新方式，假定T为读/写周期，如16组同时进行刷新，则所需刷新时间为64T。设T单位为μs，2ms=2000μs，则死时间率=（64T/2000）×100%。 5.（1）32；（2）21；（3）4*2=8；（4）
半导体存储器及发展趋势
半导体存储器及发展趋势 □于纪波 (山西经济管理干部学院,山西太原030024) 【摘 要】半导体存储器的容量和速度决定着计算机系统运行速度。目前CPU 芯片18个月一更新,为 了赶上这个速度,半导体存储器的发展也日新月异。 【关键词】半导体存储器;大容量;高速;低功耗 【中图分类号】TH866.5 【文献标识码】A 【文章编号】1008-9101(2002)02-0048-02 目前半导体存储器性能的发展还远远落后于CPU 性能的发展速度,今后存储器技术和市场仍将继续发展和繁荣,特别是在市场需求的驱动下,为了满足各种系统所提出的不同要求,科学家还在寻找和开发新的存储原理,发展新型的存储器。另一方面半导体存储器在大容量、高速度、低功耗和方便使用等方面有了突飞猛进的发展。 一、技术现状 半导体存储器是计算机中最重要的部件之一,冯.诺依曼计算机程序存储原理就是利用存储器的记忆功能把程序存放起来,使计算机可以脱离人的干预自动地工作。它的存取时间和存取容量直接影响着计算机的性能。随着大规模集成电路和存储技术的长足发展,半导体存储器的集成度以每三年翻两番的速度在提高,相同容量的存储器在计算机中的体积和成本所占用的比例已越来越小。 从使用功能角度看,半导体存储器可以分为两大类:随机存储器RAM (Random Access Memory )只读存储器ROM (Read only Memory )。根据工作原理和条件不同,RAM 又分别称为静态读写存储器SRAM (Static RAM )和动态读写存储器DRAM (Dynamic RAM )。 目前市场上SRAM 主要用于高速缓存Cache ,这种存储器位于CPU 和DRAM 主存储器之间,规模较小,但速度很快。SDRAM 正在淡出历史舞台,DDR (Double Date Rage RAM )在P4已经开始全面采用。DDR 称为双数据率SDRAM ,其特点也是在单个时钟周期的上升沿和下降沿内都传送数据,所以,具有比普通单数据率SDRAM 多1倍的传输速度和内存带宽。对于大型应用程序和复杂的3D 应用很合适。ROM 主要有可电擦除可编程的EEPROM ,在E 2PROM 和EEPROM 芯片技术基础上发展起来的快擦写存储器Flash Memory 、利用铁电材料的极化方向来存储数据的铁电读写存储器FRAM 。 二、存储器发展趋势 微处理器的高速发展使存储器发展的速度远不能满足CPU 的发展要求,而且这种差距还在拉大。目前世界各大半导体厂商,一方面在致力于成熟存储器的大容量化、高速化、 低电压低功耗化,另一方面根据需要在原来成熟存储器的基 础上开发各种特殊存储器。 1、存储器集成度不断提高 由于受到PC 机和办公自动化设备普及要求的刺激,对DRAM 需求量日益激增,再加上系统软件和应用软件对内存有越来越大要求的趋势,特别是新一代操作系统以及很多与图形图象有关的软件包都对内存容量提出了更大的要求,促使各大半导体厂商不断投入数以亿计的巨资发展亚微米集成电路技术,提高存储器的集成度,不断推出大容量化存储器芯片。在半导体领域一直遵循有名的“摩尔(Moore )定律”———集成度以每18月提高一倍的速度在发展。集成电路集成度越高,所需要采用的工艺线宽就越小,当达到半导体线度尺寸小于电子波长时,就会产生量子效应。为此正在发展一种称为硅量子细线技术和硅量子点技术的新工艺技术,可望把半导体细线做到10nm ,这样就可以进一步提高半导体的集成度,做出更大容量的存储器芯片。 2、高速存储器的发展 随着微处理器速度的飞速发展,存储器的发展远不能跟上微处理器速度的提高,而且两者的差距愈来愈大,这已经制约了计算机性能的进一步提高。目前一般把访问时间小于35ns 的存储器称为高速存储器。随着时间的推移,高速存储器访问的时间将越来越小。至今SRAM 与DRAM 比较,速度仍然快不少。80年代末起,随着G aAs 和BICMOS 工艺技术的长足发展,世界各大半导体公司都在开发利用G aAs 和BICMOS 工艺技术来提高SRAM 的速度。 为了适应高速CPU 构成高性能系统的需要,高速DRAM 技术在不断发展。发展高速DRAM 的途径目前一般是把注意力集中在存储器芯片的片外附加逻辑电路上,试图在片外组织连续数据流来提高单位时间内数据流量即增加存储器的带宽。 3、存储器的低工作电压低功耗化 随着用电池供电的笔记本式计算机和各种便携式带微处理器的电子产品的问世,要求尽量减少产品的体积、重量和功耗,还要求产品耐用。减小系统体积和重量很重要的方 收稿日期:2002.4.3 作者简介:于纪波(1959-),男,山东牟平人,1982年毕业于东北大学,学士,现工作于山西经济管理干部学院,高级工程师。 8 4June ,2002Vol.10 No.2 山西经济管理干部学院学报JOURNAL OF SHANXI INSTITU TE OF ECONOMIC MANAGEMENT 2002年6月 第10卷第2期
微机原理存储器练习题
1、现有EPROM芯片2732（4KX8位），以及3-8译码器74LS138，各种门电路若干，要求在8088CPU上扩展容量为16KX8 EPROM内存，要求采用部分译码， 不使用高位地址线A 19、A 18 、A 15 ，选取其中连续、好用又不冲突的一组地址，要 求首地址为20000H。请回答： 1）2732的芯片地址线、数据线位数是多少？（2分）2）组成16KX8需要2732芯片多少片？（1分） 3）写出各芯片的地址范围。（4分）
1）地址线12根，数据线8根； 2）4片； 3）1# 20000H~20FFFH 2# 21000H~21FFFH 3# 22000H~22FFFH 4# 23000H~23FFFH 2、有一个2732EPROM（4KX8）芯片的译码电路如下图所示,试求: ①计算2732芯片的存储容量； ②给出2732芯片的地址范围； ③是否存在地址重叠区? ① 4KB ②08000H---09FFFH ③存在重叠区08000H---08FFFH 09000H---09FFFH 3、某CPU有地址线16根（A0~A15）,数据线8根（D0~D7）及控制信号RD、WR、MERQ(存储器选通)、IORQ(接口选通)。如图所示，利用RAM芯片2114（1KX4）扩展成2KX8的内存，请写出芯片组1和芯片组2的地址范围。
1 G MERQ 11A 12A 13 A 14A 15A & A G 2 B G 21 Y C 13874LS B 0 Y 1#2114 CS 2#2114 CS 3#2114 CS 4#2114 CS 第1组 第2组 WR RD 47~D D 0 9~A A 03~D D A 10 A 答：第1组：C000H~C3FFH 第2组：C400H~C7FFH
半导体存储器分类
半导体存储器 一．存储器简介 存储器（Memory）是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。在数字系统中，只要能保存二进制数据的都可以是存储器；在集成电路中，一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器，如RAM、FIFO等；在系统中，具有实物形式的存储设备也叫存储器，如内存条、TF卡等。计算机中全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。 存储器件是计算机系统的重要组成部分，现代计算机的内存储器多采用半导体存储器。存储器（Memory）计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。计算机中的全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。自世界上第一台计算机问世以来，计算机的存储器件也在不断的发展更新，从一开始的汞延迟线，磁带，磁鼓，磁芯，到现在的半导体存储器，磁盘，光盘，纳米存储等，无不体现着科学技术的快速发展。 存储器的主要功能是存储程序和各种数据，并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。存储器是具有“记忆”功能的设备，它采用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。这些器件也称为记忆元件。在计算机中采用只有两个数码“0”和“1”的二进制来表示数据。记忆元件的两种稳定状态分别表示为“0”和“1”。日常使用的十进制数必须转换成等值的二进制数才能存入存储器中。计算机中处理的各种字符，例如英文字母、运算符号等，也要转换成二进制代码才能存储和操作。 储器的存储介质，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。一个存储器包含许多存储单元，每个存储单元可存放一个字节（按字节编址）。每个存储单元的位置都有一个编号，即地址，一般用十六进制表示。一个存储器中所有存储单元可存放数据的总和称为它的存储容量。假设一个存储器的地址码由20位二进制数（即5位十六进制数）组成，则可表示2的20次方，即1M个存储单元地址。每个存储单元存放一个字节，则该存储器的存储容量为1MB。
计算机组成原理题库
综合题 1. 设存储器容量为32字，分为M0-M3四个模块，每个模块存储8个字，地址分配方案分别如下图中图（a）和图（b）所示。 （1）（a）和（b）分别采用什么方式进行存储器地址编址？ （2）设存储周期T=200ns，数据总线宽度为64位，总线传送周期τ=50ns。问(a)和（b）两种方式下所对应的存储器带宽分别是多少(以Mb/s为单位)？ 2．假设某机器有80条指令，平均每条指令由4条微指令组成，其中有一条取指微指令是所有指令公用的，已知微指令长度为32位，请估算控制存储器的容量是多少字节？ 3. （1）用16K×8位的SRAM芯片形成一个32K×16位的RAM区域，共需SRAM芯片多少片？ （2）设CPU地址总线为A15～A0，数据总线为D15～D0，控制信号为R/W（读/写）、MREQ（允许访存）。SRAM芯片的控制信号有CS和WE。要求这32K×16位RAM 区域的起始地址为8000H，请画出RAM与CPU的连接逻辑框图。
*4 CPU执行一段程序时，Cache完成存取的次数为3800次，主存完成存取的次数为200次，已知Cache存取周期为50ns，主存为250ns， 求（1）Cache命中率。（2）平均访问时间（3）Cache/主存系统的效率。 5．已知某机采用微程序控制方式，其控制存储器容量为512*48（位）。微程序可在整个存储器中实现转移，可控制微程序转移的条件共4个，微指令采用水平型格式，后继微指令地址采用断定方式，如下图所示。 （1）微指令中的三个字段分别应为多少位？ （2）画出围绕这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。 6．用2M×8位的SRAM芯片，设计4M×16位的SRAM存储器，试画出存储器芯片连接图。 *7．某计算机系统的内存储器由cache和主存构成，cache的存储周期为30ns，主存的存取周期为150ns。已知在一段给定的时间内，CPU共访问内存5000次，其中400次访问主存。问： ① cache的命中率是多少？ ② CPU访问内存的平均时间是多少纳秒？
5半导体存储器习题解答
5 大规模数字集成电路习题解答99 自我检测题 1．一个ROM 共有10根地址线，8根位线（数据输出线），则其存储容量为。 A．10×8 B．102×8 C．10×82D．210×8 2．为了构成4096×8的RAM，需要片1024×2的RAM。 A．8片B．16片C．2片D．4片 3．哪种器件中存储的信息在掉电以后即丢失？ A．SRAM B．UVEPROM C．E2PROM D．PAL 4．关于半导体存储器的描述，下列哪种说法是错误的。 A．RAM读写方便，但一旦掉电，所存储的内容就会全部丢失 B．ROM掉电以后数据不会丢失 C．RAM可分为静态RAM和动态RAM D．动态RAM不必定时刷新 5．有一存储系统，容量为256K×32。设存储器的起始地址全为0，则最高地址的十六进制地址码为3FFFFH 。 6．真值表如表T5.6所示，如从存储器的角度去理解，AB应看为地址，F0F1F2F3应看为数据。 表T5.6 习题 1．在存储器结构中，什么是“字”？什么是“字长”，如何表示存储器的容量？ 解：采用同一个地址存放的一组二进制数，称为字。字的位数称为字长。习惯上用总的位数来表示存储器的容量，一个具有n字、每字m位的存储器，其容量一般可表示为n ×m位。 2．试述RAM和ROM的区别。 解：RAM称为随机存储器，在工作中既允许随时从指定单元内读出信息，也可以随时将信息写入指定单元，最大的优点是读写方便。但是掉电后数据丢失。 ROM在正常工作状态下只能从中读取数据，不能快速、随时地修改或重新写入数据，内部信息通常在制造过程或使用前写入， 3．试述SRAM和DRAM的区别。 解：SRAM通常采用锁存器构成存储单元，利用锁存器的双稳态结构，数据一旦被写
计算机组成原理期末复习知识要点
第一章 1）冯.诺依曼主要三个思想是什么？ （1）计算机处理采用二进制或二进制代码 （2）存储程序 （3）硬件五大部分：输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器 2）计算机硬件由哪5部分组成？ 输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器 3）VLSI中文的意思是什么？ 超大规模集成电路 4）列举出三个计算机应用领域？ 1．科学技术计算2．数据信息处理3．计算机控制 4．计算机辅助技术5．家庭电脑化 5）计算机系统分哪两大系统？ 硬件和软件系统 6）计算机内部信息包括哪两大信息？ 计算机中有两种信息流动：一是控制信息，即操作命令，其发源地为控制器；另一种是数据流，它受控制信息的控制，从一部件流向另一部件，边流动边加工处理。 7）计算机性能主要包括哪三个主要性能？ （1）基本字长: 是参与运算的数的基本长度，用二进制数位的长短来衡量，取决寄存器、加法器、数据总线等部件的位数。 （2）主存容量:可以用字节，有的用字长，K、M、G、T （3）运算速度: 是每秒能执行的指令条数来表示，单位是条/秒。（MIPS） 8）现代计算机系统分为五个层次级别是如何划分的？ 从功能上，可把现代计算机系统分为五个层次级别： 第一级是微程序设计级：是硬件级 第二级是一般机器级：机器语言级 第三级是操作系统级：是操作系统程序实现。(混合级) 第四级是汇编语言级：一种符号形式语言。 第五级是高级语言级 9）机器数是指什么？它主要是解决了数值的什么表示？ 10）机器数有哪4种表示方法？ 原码表示法、补码表示法、和移码表示法四种。 11）计算机数值有哪两种表示方式？它主要解决了数值的什么表示？ 定点表示和浮点表示。主要解决数中小数点的位置的确定。 12）浮点数在计算机内部表示两种方式是如何安排的？ 13）尾数是补码表示其规格化如何表示？ 正数：0.1×…×的形式负数：1.0×…×的形式 14）解释计算机内部数值0和字符0有何不同？ 数值0在计算机中为00H，而字符0为其ASCII码30H。 15）计算机如何判断加法溢出的？ 当运算结果超出机器所能表示的数域范围时，称为溢出。 判别方法有：符号位判别法、进位判别法、双符号位判别法。 16）半加器与全加器有什么不同？
《计算机组成原理》总结完整版
《计算机组成原理》学科复习总结 ★第一章计算机系统概论 ?本章内容：本章主要讲述计算机系统的组成、计算机系统的分层结构、以及计算机的一些主要指标等 ?需要掌握的内容：计算机软硬件的概念，计算机系统的层次结构、体系结构和计算机组成的概念、冯.诺依曼的主要思想及其特点、计算机的主要指标 ?本章主要考点：概念 1、当前的CPU由那几部分组成组成？ 控制器、运算器、寄存器、cache (高速缓冲存储器) 2、一个完整的计算机系统应包括那些部分？ 配套的硬件设备和软件系统 3、什么是计算机硬件、计算机软件？各由哪几部分组成？它们之间有何联系？ 计算机硬件是指计算机的实体部分，它由看得见摸得着的各种电子元器件，各类光、电、机设备的实物组成。主要包括运算器(ALU)、控制器(CU)、存储器、输入设备和输出设备五大组成部分。软件是计算机程序及其相关文档的总称，主要包括系统软件、应用软件和一些工具软件。软件是对硬件功能的完善与扩充，一部分软件又是以另一部分软件为基础的再扩充。 4、冯·诺依曼计算机的特点 ●计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成 ●指令和数据以同等地位存于存储器内，可按地址寻访 ●指令和数据用二进制表示 ●指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储 器中的位置 ●指令在存储器内按顺序存放 ●机器以运算器为中心，输入输出设备和存储器间的数据传送通过运算器完成 5、计算机硬件的主要技术指标 ●机器字长：CPU 一次能处理数据的位数，通常与CPU 中的寄存器位数有关 ●存储容量：存储容量= 存储单元个数×存储字长；MAR（存储器地址寄存器）的位数 反映存储单元的个数，MDR（存储器数据寄存器）反映存储字长 主频 吉普森法 ●运算速度MIPS 每秒执行百万条指令 CPI 执行一条指令所需的时钟周期数 FLOPS 每秒浮点运算次数 ◎第二章计算机的发展及应用 ?本章内容：本章主要讲述计算机系统、微型计算机系统的发展过程以及应用。 ?需要掌握的内容：计算机的发展的不同阶段区分的方法、微型计算机发展中的区分、摩尔定律 ?本章主要考点：概念 1、解释摩尔定律
第3章半导体存储器及其接口
第3章半导体存储器及其接口 学习目标 存储器是计算机系统中存储信息的主要部件。本章从存储器的分类、性能以及存储器基本结构着手，重点讨论随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）的 工作原理，介绍存储器的容量扩展以及与微处理器的连接方法，最后介绍微型计算 机系统中的多体存储器、高速缓冲存储器（Cache）和虚拟存储器技术。 通过对本章的学习，读者应了解半导体存储器的分类、主要性能指标，掌握随机存取存储器和只读存储器的功能特性，掌握存储器容量扩展以及与微处理器的连 接方法，领会存储器系统的层次结构以及多体存储器、高速缓冲存储器和虚拟存储 器的技术特点。 3.1 存储器概述 存储器是计算机系统中的存储部件，用于存储计算机工作时所用的程序和数据。计算机工作时，CPU自动连续地从存储器中取出指令并执行指令所规定的操作，每执行完一条或几条指令，要把处理结果保存到存储器中，因此，存储器是计算机的记忆部件，是计算机系统的重要组成部分。 随着计算机技术的发展及广泛的应用，存储器系统的读写速度也在不断地提高，存储容量不断增加。特别是近些年多媒体技术的发展以及计算机网络的应用，要求计算机存储和处理的信息量越来越大，并对存储器的存取速度不断提出更高的要求，因而在存储器系统中应用了存储器层次结构、多体结构、高速缓冲存储器、虚拟存储器等技术，外存储器容量也可以无限地扩充，成为海量存储器。 3.1.1 存储器的分类 存储器的分类方法很多，通常从以下几方面对存储器进行分类。 1．按在系统中的作用分类 根据存储器在微型计算机系统中的不同作用，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）。 （1）内存。内存用来存放当前正在运行或将要使用的程序和数据，是计算机主机的一个重要的组成部分。CPU可以通过指令直接访问内存。 系统对内存的存取速度要求较高，为了与CPU的处理速度相匹配，内存一般使用快速存储器件来构成。但是，由于受到地址总线位数的限制，内存空间的大小远远小于外存的容量，例如在8086/8088系统中，由于地址总线为20位，所以最大内存空间只能达到1MB（220）。 尽管内存容量远不及外存，但是由于它具有访问速度快的特点，使得内存被用来存放计
半导体存储器件及其操作方法与相关技术
图片简介: 一种半导体存储器件，包括：熔丝部分，包括：第一熔丝组，具有针对第一模式分配的多个第一熔丝；以及第二熔丝组，具有针对第二模式分配的多个第二熔丝；以及编程部分，适于在所述第二模式下响应于修复控制信号而编程包括在所述第一熔丝组中的所述第一熔丝之中的可用熔丝或编程包括在所述第二熔丝组中的所述第二熔丝。 技术要求 1.一种半导体存储器件，包括： 熔丝部分，包括：第一熔丝组，具有针对第一模式分配的多个第一熔丝；以及第二熔丝组，具有针对第二模式分配的多个第二熔丝；以及 编程部分，适于在所述第二模式下响应于修复控制信号而编程包括在所述第一熔丝组中 的所述第一熔丝之中的可用熔丝或编程包括在所述第二熔丝组中的所述第二熔丝。 2.如权利要求1所述的半导体存储器件，其中，所述编程部分包括：
第一熔丝信息储存块，适于：储存对应于所述第一熔丝组的第一熔丝信息，且通过确定所述第一熔丝组是否具有所述第一熔丝之中的未使用的熔丝来产生过流信号； 第二熔丝信息储存块，适于储存对应于所述第二熔丝组的第二熔丝信息；以及 选择输出块，适于在所述第二模式下响应于所述过流信号而输出所述第一熔丝信息或所述第二熔丝信息。 3.如权利要求2所述的半导体存储器件，其中，所述编程部分还包括： 启动控制块，适于：在启动操作中确定所述第一熔丝组和所述第二熔丝组是否被使用且更新所述第一熔丝信息和所述第二熔丝信息。 4.如权利要求2所述的半导体存储器件，其中，所述编程部分还包括： 地址锁存块，适于锁存从外部器件接收的缺陷地址信息。 5.如权利要求2所述的半导体存储器件，其中，所述编程部分还包括： 断裂控制块，适于使与自所述选择输出块输出的所述第一熔丝信息或所述第二熔丝信息相对应的熔丝断裂。 6.如权利要求2所述的半导体存储器件，其中，所述第一熔丝信息储存块输出当所述第一熔丝组具有所述可用熔丝时被禁用且当所述第一熔丝组无可用熔丝时被使能的所述过流信号。 7.如权利要求2所述的半导体存储器件，其中，所述选择输出块包括： 选择控制信号发生单元，适于：接收在所述第二模式下被使能的封装后修复PPR模式使能信号、扩展模式信号和所述过流信号，且产生选择控制信号；以及 选择单元，适于响应于所述选择控制信号而选择性地输出所述第一熔丝信息或所述第二熔丝信息。 8.一种半导体存储器件，包括：
计算机组成原理第四章课后习题及答案_唐朔飞
第4章存储器 1. 解释概念：主存、辅存、Cache、RAM、SRAM、DRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、CDROM、Flash Memory。 答：主存：主存储器，用于存放正在执行的程序和数据。CPU可以直接进行随机读写，访问速度较高。 辅存：辅助存储器，用于存放当前暂不执行的程序和数据，以及一些需要永久保存的信息。 Cache：高速缓冲存储器，介于CPU和主存之间，用于解决CPU和主存之间速度不匹配问题。 RAM：半导体随机存取存储器，主要用作计算机中的主存。 SRAM：静态半导体随机存取存储器。 DRAM：动态半导体随机存取存储器。 ROM：掩膜式半导体只读存储器。由芯片制造商在制造时写入内容，以后只能读出而不能写入。 PROM：可编程只读存储器，由用户根据需要确定写入内容，只能写入一次。 EPROM：紫外线擦写可编程只读存储器。需要修改内容时，现将其全部内容擦除，然后再编程。擦除依靠紫外线使浮动栅极上的电荷泄露而实现。 EEPROM：电擦写可编程只读存储器。 CDROM：只读型光盘。 Flash Memory：闪速存储器。或称快擦型存储器。 2. 计算机中哪些部件可以用于存储信息？按速度、容量和价格/位排序说明。 答：计算机中寄存器、Cache、主存、硬盘可以用于存储信息。 按速度由高至低排序为：寄存器、Cache、主存、硬盘； 按容量由小至大排序为：寄存器、Cache、主存、硬盘；
按价格/位由高至低排序为：寄存器、Cache、主存、硬盘。 3. 存储器的层次结构主要体现在什么地方？为什么要分这些层次？计算机如何管理这些层次？ 答：存储器的层次结构主要体现在Cache-主存和主存-辅存这两个存储层次上。 Cache-主存层次在存储系统中主要对CPU访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，CPU访存速度加快，接近于Cache的速度，而寻址空间和位价却接近于主存。 主存-辅存层次在存储系统中主要起扩容作用，即从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存，而速度接近于主存。 综合上述两个存储层次的作用，从整个存储系统来看，就达到了速度快、容量大、位价低的优化效果。 主存与CACHE之间的信息调度功能全部由硬件自动完成。而主存与辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现，即将主存与辅存的一部分通过软硬结合的技术组成虚拟存储器，程序员可使用这个比主存实际空间（物理地址空间）大得多的虚拟地址空间（逻辑地址空间）编程，当程序运行时，再由软、硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。因此，这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说都是透明的。 4. 说明存取周期和存取时间的区别。 解：存取周期和存取时间的主要区别是：存取时间仅为完成一次操作的时间，而存取周期不仅包含操作时间，还包含操作后线路的恢复时间。即： 存取周期 = 存取时间 + 恢复时间 5. 什么是存储器的带宽？若存储器的数据总线宽度为32位，存取周期为200ns，则存储器的带宽是多少？ 解：存储器的带宽指单位时间内从存储器进出信息的最大数量。 存储器带宽= 1/200ns ×32位 = 160M位/秒 = 20MB/秒 = 5M字/秒 注意：字长32位，不是16位。（注：1ns=10-9s）
计算机组成原理第四章课后习题及标准答案-唐朔飞(完整版)
第4章存储器 1．解释概念：主存、辅存、Cache、RＡＭ、SＲAM、DRAＭ、ROＭ、ＰRＯＭ、ＥPROM、EＥPROM、CDRＯM、Flash Memｏry。 答:主存:主存储器,用于存放正在执行的程序和数据。ＣPU可以直接进行随机读写，访问速度较高。 辅存：辅助存储器，用于存放当前暂不执行的程序和数据，以及一些需要永久保存的信息。 Caｃｈe：高速缓冲存储器,介于CPU和主存之间，用于解决ＣPＵ和主存之间速度不匹配问题。 RAM：半导体随机存取存储器，主要用作计算机中的主存。 SRAM:静态半导体随机存取存储器。 DＲAM:动态半导体随机存取存储器。 ROM:掩膜式半导体只读存储器。由芯片制造商在制造时写入内容,以后只能读出而不能写入。 PROM:可编程只读存储器,由用户根据需要确定写入内容,只能写入一次。 EPROM:紫外线擦写可编程只读存储器。需要修改内容时,现将其全部内容擦除，然后再编程。擦除依靠紫外线使浮动栅极上的电荷泄露而实现。 ＥEPRＯＭ:电擦写可编程只读存储器。 CDＲＯM:只读型光盘。 Ｆlasｈ Mｅｍoｒy：闪速存储器。或称快擦型存储器。 2. 计算机中哪些部件可以用于存储信息？按速度、容量和价格/位排序说明。 答:计算机中寄存器、Caｃhe、主存、硬盘可以用于存储信息。 按速度由高至低排序为：寄存器、Ｃache、主存、硬盘; 按容量由小至大排序为：寄存器、Ｃache、主存、硬盘;
按价格/位由高至低排序为:寄存器、Caｃhe、主存、硬盘。 3．存储器的层次结构主要体现在什么地方?为什么要分这些层次?计算机如何管理这些层次？ 答：存储器的层次结构主要体现在Cacｈe－主存和主存-辅存这两个存储层次上。 Ｃaｃhe-主存层次在存储系统中主要对CPU访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，ＣＰU访存速度加快,接近于Cａcｈｅ的速度，而寻址空间和位价却接近于主存。 主存－辅存层次在存储系统中主要起扩容作用,即从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存，而速度接近于主存。 综合上述两个存储层次的作用，从整个存储系统来看，就达到了速度快、容量大、位价低的优化效果。 主存与CACHＥ之间的信息调度功能全部由硬件自动完成。而主存与辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现,即将主存与辅存的一部分通过软硬结合的技术组成虚拟存储器，程序员可使用这个比主存实际空间(物理地址空间）大得多的虚拟地址空间(逻辑地址空间)编程,当程序运行时，再由软、硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。因此，这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说都是透明的。 4．说明存取周期和存取时间的区别。 解：存取周期和存取时间的主要区别是:存取时间仅为完成一次操作的时间，而存取周期不仅包含操作时间，还包含操作后线路的恢复时间。即： 存取周期 = 存取时间 + 恢复时间 5. 什么是存储器的带宽？若存储器的数据总线宽度为3２位，存取周期为 200ns,则存储器的带宽是多少? 解:存储器的带宽指单位时间内从存储器进出信息的最大数量。 存储器带宽 = 1/2０0ns ×3２位 = 160Ｍ位/秒 = ２０MB/秒＝5M字／秒注意：字长３２位,不是1６位。（注：1ns=１0-9s）
计算机组成原理-半导体存储器原理
南通大学计算机科学与技术学院上机实验报告 课程名称：计算机组成原理实验年级： 2010级上机日期：2010,5,22 姓名：严军墙学号:1013072025 班级：网络工程101 实验名称：半导体存储器原理实验教师：王杰华成绩： 一：目的及要求 目的： 1.熟悉静态随机存储器RAM和只读存储器ROM的工作特性和使用方法； 2.熟悉半导体存储器存储和读出数据的过程； 3.了解使用半导体存储器电路时的定时要求。 要求： （1）做好实验预习，了解ROM和RAM存储器的功能特性和使用方法。 （2）写出实验报告，内容是： ①实验目的。 ②4个实验任务所用的实验电路图。 ③4个实验任务的仿真波形，仿真结果的分析方法、分析过程和分析结果。 ④实验体会与小结 二:环境（软硬件平台） 软件：Quartus II2.0 硬件：i3 cpu 2g 内存windows操作系统 三：内容及步骤（包括程序流程及说明） （1）.利用Quartus Ⅱ器件库提供的参数化存储单元lpm_rom设计一个由128╳8位的ROM （地址空间：00H~7FH）构成的只读存储器系统。
电路图如下： (2).利用Quartus Ⅱ器件库提供的参数化存储单元lpm_ram_dq，设计一个由128╳8位的RAM （地址空间：80H~FFH）构成的随机存储器系统。 电路图：
（3）.利用Quartus Ⅱ器件库提供的参数化存储单元lpm_ram_io，设计一个由128╳8位的RAM （地址空间：80H~FFH）构成的随机存储器系统。 电路图： (4).利用Quartus Ⅱ器件库提供的参数化存储单元lpm_rom、lpm_ram_dq或lpm_ram_io设计一个由128╳8位的ROM（地址空间：00H~7FH）和一个由128╳8位的RAM（地址空间：80H~FFH）构成的存储器系统。 在图中添加了74244b，作为缓冲器来缓冲数据，便于数据的输入输出。
存储器的发展与技术现状.
存储器的发展史及技术现状 20122352 蔡文杰计科3班 1.存储器发展历史 1.1存储器简介 存储器（Memory）是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。计算机中的全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。自世界上第一台计算机问世以来，计算机的存储器件也在不断的发展更新，从一开始的汞延迟线，磁带，磁鼓，磁芯，到现在的半导体存储器，磁盘，光盘，纳米存储等，无不体现着科学技术的快速发展。 1.2存储器的传统分类 从使用角度看,半导体存储器可以分成两大类:断电后数据会丢失的易失性存储器和断电后数据不会丢失的非易失性存储器。过去都可以随机读写信息的易失性存储器称为RAM(Randoo Aeeess Memory),根据工作原理和条件不同,RAM又有静态和动态之分,分别称为静态读写存储器SR AM(St ate RAM)和动态读写存储器DRAM(Dynamie RAM);而过去的非易失控存储器都是只读存储RoM(Readon一y Memo-ry),这种存储器只能脱机写人信息,在使用中只能读出信息而不能写人或改变信息.非易失性存储器包含各种不同原理、技术和结构的存储器.传统的非易失性存储器根据写人方法和可写人的次数的不同,又可分成掩模只读存储器MROM(Mask ROM)、一次性编程的OTPROM(one Time Programmable ROM)和可用萦外线擦除可多次编程的Uv EPROM(Utravio-let ErasableProgrammable ROM).过去的OT PROM都是采用双极性熔丝式,这种芯片只能被编程一次,因此在测试阶段不能对产品进行编程性检侧,所以产品交付用户后,经常在编程时才会发现其缺陷而失效,有的芯片虽然能被编程,但由于其交流性不能满足要求,却不能正常运行.故双极性熔丝式PROM产品的可信度不高. 2.半导体存储器 由于对运行速度的要求，现代计算机的内存储器多采用半导体存储器。半导体存储器包括只读存储器（ROM）和随机读写存储器（RAM）两大类。 2.1只读存储器 ROM是线路最简单的半导体电路，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。一般地，只读