双口ram和多模块存储器

3.6 双口RAM和多模块存储器

CPU和主存储器的速度不匹配问题一直以来都是计算机系统发展的障碍，到现在，这个问题变得越来越严重，以至于主存的存储速度成为了计算机系统的瓶颈。为了解决这一瓶颈，尝试了多种办法，除通过寻找高速元件来提高访问速度外，还可以通过采用双口RAM和多模块存储器，使在一个存取周期内可以并行地读写多个字，从而提高存储器的访问速度。

1．双口RAM

双口RAM是因同一个RAM具有两组相对独立的读写控制线路而得名，它可以进行并行的独立操作。可以说双口RAM是具有两个独立端口的存储器，而每个端口又具有各自的地址线、数据线和控制线，可以对存储器中任何位置上的数据进行独立的存取操作。

双口RAM是常见的共享式多端口存储器，其最大的特点是存储数据共享。它允许两个独立的CPU或控制器同时异步访问存储单元。既然数据共享，就必须存在访问仲裁控制，否则就会出现错误或冲突。两个端口对同一内存操作有4种情况：

① 两个端口不同时对同一地址单元存取数据；

② 两个端口同时对同一地址单元读出数据；

③ 两个端口同时对同一地址单元写入数据；

④ 两个端口同时对同一地址单元，一个写入数据，另一个读出数据。

在第①、第②种情况时，两个端口的存取不会出现错误，第③种情况会出现写入错误，第④种情况会出现读出错误。为避免第③、第④种错误情况的出现，

双口RAM设计有硬件“”功能输出，其工作原理如下。

当左、右端口不对同一地址单元存取时，可正常存取；当左、右端口对同一地址单元存取时，有一个端口的禁止数据的存取。此时，两个端口中，哪个存取请求信号出现在前，则其对应的允许存取；哪个存取请求信号出现在后，则其对应的禁止其写入数据。

需要注意的是，两端口间的存取请求信号出现时间要相差在5ns以上，否则仲裁逻辑无法判定哪一个端口的存取请求信号在前；在无法判定哪个端口先出现存取

请求信号时，控制线和只有一个为低电平，不会同时为低电平。这样，就能保证对应于的端口能进行正常存取，对应于的端

口不存取，从而避免双端口存取出现错误。

2．多模块存储器

顾名思义，多模块存储器是指由多个模块组成的存储器，不过这些模块具有相同的容量和存取速度，各模块都有独立的地址寄存器、数据寄存器、地址译码、驱动电路和读/写电路，它们既能并行工作，又能交叉工作。

多模块存储器一般采用线性编制方式。对地址在各模块中有两种安排方式，分别是顺序方式和交叉方式。假设一个存储器容量为16个字，分成M0～M3这4个模块。

在顺序方式中，访问地址是按一个个模块顺序分配的，即先将1到4顺序分配给M0模块的4个字，然后再接着给模块M1的4个字分配访问地址5到8，以此类推完成地址分配。这样，存储16个字可由4位地址寄存器指示，高2位用于选择模块，低2位用于选择模块中的字，这样连续的地址分配在同一模块内。因此，在对顺序存储方式中某模块进行存取操作时，其他模块不工作，当该模块出现故障时，其他模块也能正常工作。使用这种方式易于扩充存储器容量，其缺点是各模块间只能进行串行工作，限制了存储器的带宽。

在交叉方式中，如果将16个字分成4个模块，其地址分配方案不同，它先将4个线性地址（0、1、2、3）依次分配给M0～M3，再将线性地址（4、5、6、7）依次分配给M0～M3，以此类推完成地址分配。这样，存储16个字也可由4位地址寄存器指示，不过其高2位用于选择模块中的字，而低2位用于选择模块，由此可见连续的地址分配在相邻的不同模块内，而同一模块内的地址是不连续的。因此，对连续字的成块传送，交叉方式的存储器可以实现多模块流水式并行存取，提高了存储器的带宽，从而提高了存储器的存取速度。

采用多模块交叉方式的存储器称为多模块交叉存储器。这种存储器采用分时启动的方法，可以在不改变每个模块存取周期的前提下，提高整个主存的速度。

在第一个存储周期的开始时刻启动模块M0，在时刻分别启动模块M1、M2、M3，如图3-12所示示意了模4交叉存取的时间关系。

在4个模块完全并行的理想情况下，整个主存的有效周期缩小到原来模块存

取周期的，数据传送的平均速度提高到原来的4倍。但是，在实际应用中，当出现数据相关和程序转移时，将破坏并行性，不可能达到上述理想值，但比顺序方式还是提高了不少。

简介

双口RAM 是在一个SRAM 存储器上具有两套完全独立的数据线、地址线和读写控制线，并允许两个独立的系统同时对该存储器进行随机性的访问。即共享式多端口存储器。

双口RAM最大的特点是存储数据共享。一个存储器配备两套独立的地址、数据和控制线，允许两个独立的CPU或控制器同时异步地访问存储单元。因为数据共享，就必须存在访问仲裁控制。内部仲裁逻辑控制提供以下功能：对同一地址单元访问的时序控制；存储单元数据块的访问权限分配；信令交换逻辑（例如中断信号）等。

双口RAM可用于提高RAM的吞吐率，适用于作于实时的数据缓存。

编辑本段特点

（1）对同一地址单元访问的竞争控制

如果同时访问双口RAM的同一存储单元，势必造成数据访问失真。为了防止冲突的发生，采用Busy逻辑控制，也称硬件地址仲裁逻辑。图2给出了地址总线发生匹配时的竞争时序。此处只给出了地址总线选通信信号先于片选脉冲信号的情况，而且，两端的片选信号至少相差tAPS——仲裁最小时间间隔（IDT7132为5ns），内部仲裁逻辑控制才可给后访问的一方输出Busy闭锁信号，将访问权交给另一方直至结束对该地址单元的访问，才撤消Busy闭锁信号，将访问权交给另一方直至结束对该地址单元的访问，才撤消Busy闭锁信号。即使在极限情况，两个CPU几乎同时访问同一单元——地址匹配时片选信号低跳变之差少于tAPS，Busy闭锁信号也仅输出给其中任一CPU，只允许一个CPU访问该地址单元。仲裁控制不会同时向两个CPU发Busy闭锁信号。

（2）存储单元数据块的访问权限分配

存储单元数据块的访问权限分配只允许在某一时间段内由1个CPU对自定义的某一数据块进行读写操作，这将有助于存储数据的保护，更有效地避免地址冲突。信号量（Semaphore，简称SEM）仲裁闭锁就是一种硬件电路结合软件实现访问权限分配方法。SEM单元是与存储单元无关的独立标志单元，图3给出了一个信号量闭锁逻辑框图。两个触发器在初始化时均使SEM允许输出为高电平，等待双方申请SEM。如果收到一方写入的SEM信号（通常低电平写入），如图3所示，仲裁电路将使其中一个触发器的SEM允许输出端为低电平，而闭锁另一个SEM允许输出端使其继续保持高电平。只有当先请求的一方撤消SEM信号，即写入高电平，才使另一SEM允许输出端的闭锁得到解除，恢复等待新的SEM申请。

（3）信令交换逻辑（signaling logic）

为了提高数据的交换能力，有些双口RAM采用信令交换逻辑来通知对方。IDT7130（1K容量）就是采用中断方式交换信令。利用两个特殊的单元（3FFH 和3FEH）作为信令字和中断源。假设左端CPU向3FFH写入信令，将由写信号和地址选通信号触发右端的中断输出，只有当右端的CPU响应中断并读取3FFH信令字单元，其中断才被双口RAM撤消。

组成原理

第三章复习 一、名词解释： 1.RAM：随机访问存储器，能够快速方便的访问地址中的内容，访问的速度与存储位置无关。 2.ROM：只读存储器，一种只能读取数据不能写入数据的存储器。 3.SRAM：静态随机访问存储器，采用双稳态电路存储信息。 4.DRAM：动态随机访问存储器，利用电容电荷存储信息。 5.EDO DRAM：增强数据输出动态随机访问存储，采用快速页面访问模式并增加了一个数据锁存器以提高数据传输速率。 6.PROM：可编程的ROM，可以被用户编程一次。 7.EPROM：可擦写可编程的ROM，可以被用户编程多次。靠紫外线激发浮置栅上的电荷以达到擦除的目的。 8.EEPROM：电可擦写可编程的ROM，能够用电子的方法擦除其中的内容。 9.SDRAM：同步型动态随机访问存储器，在系统时钟控制下进行数据的读写。 10.快闪存储器：一种非挥发性存储器，与EEPROM类似，能够用电子的方法擦除其中的内容。 11.相联存储器：一种按内容访问的存储器，每个存储单元有匹配电路，可用于是cache中查找数据。 12.多体交叉存储器：由多个相互独立、容量相同的存储体构成的存储器，每个存储体独立工作，读写操作重叠进行。 13.访存局部性：CPU的一种存取特性，对存储空间的90%的访问局限于存储空间的10%的区域中，而另外10%的访问则分布在90%的区域中。 14.直接映象：cache的一种地址映象方式，一个主存块只能映象到cache中的唯一一个指定块。 15.全相联映象：cache的一种地址映象方式，一个主存块可映象到任何cache块。 16.组相联映象：cache的一种地址映象方式，将存储空间分成若干组，各组之间用直接映象，组内各块之间用全相联映象。 17.全写法（写直达法）：cache命中时的一种更新策略，写操作时将数据既写入cache又写入主存，但块变更时不需要将调出的块写回主存。 18.写回法：cache命中时的一种更新策略，写cache时不写主存，而当cache数据被替换出去时才写回主存。 19.层次化存储体系：把各种不同存储容量、不同访问速度、不同成本的存储器件按层次构成多层的存储器，并通过软硬件的管理将其组成统一的整体，使所存储的程序和数据按层次分布在各种存储器件中。 20.访问时间：从启动访问存储器操作到操作完成的时间。 21.访问周期时间：从一次访问存储的操作到操作完成后可启动下一次操作的时间。 22.带宽：存储器在连续访问时的数据吞吐率。 成若干页。 23.固件：固化在硬件中的固定不变的常用软件。 二、选择填空题：典型例题分析

双端口存储器原理实验

华中科技大学实验报告实验名称双端口存储器原理实验成绩实验日期第 2 次试验指导老师陈国平专业计科班号组别 学生姓名同组学生 一、实验目的 1.了解双端口静态存储器IDT7132的工作特性及其使用方法 2.了解半导体存储器怎样存储和读取数据。 3.了解双端口存储器怎样并行读写，并分析冲突产生的情况。 二、实验电路

图3.2 双端口存储器实验电路图 图3.2示出了双端口存储器的实验电路图。这里使用一片IDT7132（2048×8位），两个端口的地址输入A8－A10引脚接地，因此实际使用的存储容量为256字节。左端口的数据输出接数据总线DBUS，右端口的数据输出端接指令总线IBUS。 IDT7132有六个控制引脚：CEL#、LR/W#、OEL#、CER#、RR/W#、OER#。CEL#、LR/W#、OEL#控制左端口读、写操作；CER#、RR/W#、OER#控制右端口的读写操作。CEL#为左端口选择引脚，低电平有效；当CEL#＝1时，禁止对左端口的读、写操作。LR/W#控制对左端口的读写。当LR/W#=1时，左端口进行读操作；LR/W#＝0时，左端口进行写操作。OEL#的作用等同于三态门，当OEL#＝0时，允许左端口读出的数据送到数据总线DBUS上；当OEL#＝1时，禁止左端口的数据放到DBUS。因此，为便于理解，在以后的实验中，我们将OEL#引脚称为RAM_BUS#。控制右端口的三个引脚与左端口的三个完全类似，这里不再赘述。有两点需要说明：

（1）右端口读出的数据（更确切的说法是指令）放到指令总线IBUS上而不是数据总线DBUS，然后送到指令寄存器IR。 （2）所有数据/指令的写入都使用左端口，右端口作为指令端口，不需要进行数据的写入，因此我们将右端口处理成一个只读端口，已将RR/W#固定接高电平，OER#固定接地。这两点请同学好好理解。 存储器左端口的地址寄存器AR和右端口的地址寄存器PC都使用2片74LS163，具有地址递增的功能。同时，PC在以后的实验当中也起到程序计数器的作用。左右端口的数据和左右端口的地址都有特定的显示灯显示。存储器地址和写入数据都由实验台操作板上的二进制开关分时给出。 当LDAR#＝0时，AR在T2时从DBUS接收来自SW7－SW0的地址；当AR＋1＝1时，在T2存储器地址加1。LDAR#和AR＋1不能同时有效。在下一个时钟周期，令CEL#＝0，LR/W#＝0，则在T2的上升沿开始进行写操作，将SW7－SW07设置的数据经DBUS写入存储器。 三、实验任务 1.按图3.2所示，将有关控制信号和二进制开关对应接好，仔细复查一遍，然后 接通电源。 2.将二进制数码开关SW7－SW0（SW0为最低位）设置为00H，将其作为存储 器地址置入AR；然后将二进制开关的00H作为数据写入RAM中。用这个方 法，向存储器的10H、20H、30H、40H单元依次写入10H、20H、30H和40H。 3.使用存储器的左端口，依次将第2步存入的5个数据读出，观察各单元中存 入的数据是否正确。记录数据。注意：禁止两个或两个以上的数据源同时向 数据总线上发送数据！在本实验中，当存储器进行读出操作时，务必将

实验十四 存储器扩展机读写实验

实验十四存储器扩展机读写实验 一、实验目的 （1）通过阅读并测试示例程序，完成程序设计题，熟悉静态RAM的扩展方法。 （2）了解8086/8088与存储器的连接，掌握扩展存储器的读写方法。 二、实验内容 1.实验原理（62256RAM介绍） 62256是32*8的静态存储器，管脚如图所示。其中：A0~A14为地址线，DB0~DB7为数据线，/cs为存储器的片选，/OE为存储器数据输出选通信号，/WE为数据写入存储器信号。62256工作方式如下图。 /CS /WE /OE 方式DB-~DB7 H X X 未选中高阻 L H H 读写禁止高阻 L L H 写IN L H L 读OUT 2.实验内容 设计扩展存储电器的硬件连接图并编制程序，讲字符A~Z循环存入62256扩展RAM 中，让后再检查扩展存储器中的内容。 三、程序设计 编写升序，将4KB扩展存储器交替写入55H和0AAH。 程序如下： RAMADDR EQU 0000H RAMOFF EQU 9000H COUNT EQU 800H CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE START: PROC NEAR MOV AX,RAMADDR MOV DS,AX MOV BX,RAMOFF MOV CX,COUNT MOV DL,55h MOV AX ,0AAH REP: MOV [BX],DL INC BX MOV [BX],AX INC BX LOOP REP JMP $ CODE ENDS END START 四、实验结果 通过在软件上调试，运行时能够看到内存地址的改变，证明此扩展的程序成功实现了。 五、实验心得

二端口网络介绍

项目五二端口网络 基本要求 1. 掌握二端口网络的概念; 2. 熟悉二端口网络的方程（Z、Y、H、T）及参数; 3. 理解二端口网络等效的概念和计算方法; 4. 理解二端口网络的输入电阻、输出电阻和特性阻抗的定义 重点 ●二端口网络及其方程 ●二端口网络的Z、Y、T(A)、H参数矩阵以及参数之间的相互关系 ●二端口网络的连接方式以及等效 难点 二端口网络的T形和 形等效电路分析计算 任务1 二端口网络方程和参数 1..二端口网络 一个网络，如果有n个端子可以与外电路连接，则称为n端网络，如图5.1(a)所示。 如果有n对端可以与外电路连接，且满足端口条件，则称为n端口网络，如图5.1(b)所示。 仅有一个端口的网络称为一端口网络或单端口网络，如图5.1(c)所示。 只有两个端口的网络称为二端口网络或双端口网络，如图5.1(d)所示。

图5.1 端口网络框图 2.二端口网络Z 方程和Z 参数 1)Z 方程 图5.2 线性二端口网络 图5.3 线性二端口网络 二端口的Z 参数方程是一组以二端口网络的电流1I &和2I &表征电压1U &和2 U &的方程。二端口网络以电流1 I &和2 I &作为独立变量，电压1U &和2 U &作为待求量，根据置换定理，二端口网络端口的外部电路总是可以用电流源替代，如图5.2和图5.3 11111222211222U Z I Z I U Z I Z I ?=+??=+?? &&&&&& 2)Z 参数 Z 参数具有阻抗的性质，是与网络内部结构和参数有关而与外部电路无关的一组参数 11Z 为输出端口开路时，输入端口的入端阻抗； 22Z 为输入端口开路时，输出端口的入端阻抗； 12Z 为输入端口开路时，输入端口电压与输出端口电流构成的转移阻抗； 21Z 为输出端口开路时，输出电压与输入电流构成的转移阻抗。

计算机组成原理双端口存储器实验报告

计算机组成原理实验报告 实验名称双端口存储器实验专业软件工程学院计算机与软件学院 姓名徐振兴班级（2）学号069 指导老师任勇军 实验日期得分 一、实验类别 原理性+分析性 二、实验目的 ⑵了解双端口静态存储器IDT7132的工作特性及其使用方法； ⑵了解半导体存储器怎样存储和读取数据； ⑶了解双端口存储器怎样并行读写； ⑷熟悉TEC-8模型计算机中存储器部分的数据通路。 三、实验设备 ⑴TEC-8 实验系统1台⑵双踪示波器1台 ⑵直流万用表1块⑷逻辑测试笔（在TEC-8 实验台上） 1 支 四、实验电路 双端口RAM 电路由1 片IDT7132 及少许附加电路组成，存放程序和数据。IDT7132 有2 个端口，一个称为左端口，一个称为右端口。2 个端口各有独立的存储器地址线、数据线和3 个读、写控制信号： CE#、R/W#和OE#，可以同时对器件内部的同一存储体同时进行读、写。IDT7132 容量为2048 字节，TEC-8 实验系统只使用64 字节。 在TEC-8 实验系统中，左端口配置成读、写端口，用于程序的初始装入操作，从存储器中取数到数据总线DBUS，将数据总线DBUS 上的数写入存储器。当信号MEMW 为 1 时，在T 2 为1 时，将数据总线DBUS 上的数D7～D0 写入AR7～AR0 指定的存储单 元；当MBUS 信号为1 时，AR7～AR0 指定的存储单元的数送数据总线DBUS。右端口设置成只读方式，从PC7～PC0 指定的存储单元读出指令INS7～INS0，送往指令寄存器IR。 程序计数器PC 由2 片GAL22V10（U53 和U54）组成。向双端口RAM 的右端口提供存储器地址。当复位信号CLR#为0 时，程序计数器复位，PC7～PC0 为00H。当信号LPC 为1 时，在T3 的上升沿，将数据总线DBUS 上的数D7～D0 写入PC。当信号PCINC 为1 时，在T3 的上升沿，完成PC 加1。当PCADD 信号为1 时，PC 和IR 中的转移偏量（IR3～IR0）相加，在T3 的上升沿，将相加得到的和写入PC 程序计数器。 地址寄存器AR 由1 片GAL22V10（U58）组成，向双端口RAM 的左端口提供存储器地址AR7～AR0。当复位信号CLR#为0 时，地址寄存器复位，AR7～AR0 为00H。当信号LAR 为1 时，在T3 的上升沿，将数据总线DBUS 上的数D7～D0 写入AR。当信号ARINC 为1 时，在T3 的上升沿，完成AR 加1。 指令寄存器IR是1片74273（U47），用于保存指令。当信号LIR为1时，在T3的上升沿，将从双端口RAM右端口读出的指令INS7～INS0写入指令寄存器IR。 数据开关SD7～SD0用于设臵双端口RAM的地址和数据。当信号SBUS为1时，数SD7～SD0送往数据总线DBUS。 本实验中用到的信号归纳如下： MBUS 当它为1时，将双端口RAM的左端口数据送到数据总线DBUS。 MEMW 当它为1时，在T2为1期间将数据总线DBUS上的D7～D0写入双端 口RAM 写入的存储器单元由AR7～AR0指定。 LIR 当它为1时，在T3的上升沿将从双端口RAM的右端口读出的指令 INS7～ INS0写入指令寄存器IR。读出的存储器单元由PC7～PC0

实验一扩展存储器读写实验

实验一：扩展存储器读写实验 一.实验要求 编制简单程序，对实验板上提供的外部存贮器（62256）进行读写操作。 二.实验目的 1．学习片外存储器扩展方法。 2．学习数据存储器不同的读写方法。 三.实验电路及连线 将P1.0接至L1。CS256连GND孔。 四.实验说明 1．单片机系统中，对片外存贮器的读写操作是最基本的操作。用户藉此来熟悉MCS51单片机编程的基本规则、基本指令的使用和使用本仿真实验系统调试程序的方法。 用户编程可以参考示例程序和流程框图。本示例程序中对片外存贮器中一固定地址单元进行读写操作，并比较读写结果是否一致。不一致则说明读写操作不可靠或该存储器单元不可靠，程序转入出错处理代码段（本示例程序通过熄灭一个发光二极管来表示出错）。读写数据的选用，本例采用的是55（0101，0101）与AA（1010，1010）。一般采用这两个数据的读写操作就可查出数据总线的短路、断路等，在实际调试用户电路时非常有效。 用户调试该程序时，可以灵活使用单步、断点和变量观察等方法，来观察程序执行的流程和各中间变量的值。 2．在I状态下执行MEM1程序，对实验机数据进行读写，若L1灯亮说明RAM读

写正常。 3．也可进入LCA51的调试工具菜单中的对话窗口，用监控命令方式读写RAM，在I状态执行SX0000↓ 55，SPACE，屏幕上应显示55，再键入AA，SPACE，屏幕上也应显示AA，以上过程执行效果与编程执行效果完全相同。 注：SX是实验机对外部数据空间读写命令。 4．本例中，62256片选接地时，存储器空间为0000~7FFFH。 五.实验程序框图 实验示例程序流程框图如下： 六.实验源程序： ORG 0000H LJMP START ORG 0040H START:

实验二 双端口存储器原理实验

实验二双端口存储器原理实验一、实验目的 （1）了解双端口静态随机存储器IDT7132的工作特性及使用方法。 （2）了解半导体存储器怎样存储和读出数据。 （3）了解双端口存储器怎样并行读写，产生冲突的情况如何。 二、实验电路 图7 双端口存储器实验电路图

图7示出了双端口存储器的实验电路图。这里使用了一片IDT7132（U36）(2048×8位)，两个端口的地址输入A8—A10引脚接地，因此实际使用存储容量为256字节。左端口的数据部分连接数据总线DBUS7—DBUS0，右端口的数据部分连接指令总线INS7—INS0。一片GAL22V10(U37)作为左端口的地址寄存器（AR１），内部具有地址递增的功能。两片４位的74HC298(U28、U27)作为右端口的地址寄存器（AR2H、AR2L），带有选择输入地址源的功能。使用两组发光二极管指示灯显示地址和数据：通过开关IR/DBUS 切换显示数据总线DBUS和指令寄存器IR的数据，通过开关AR1/AR2切换显示左右两个端口的存储地址。写入数据由实验台操作板上的二进制开关SW0—SW7设置，并经过SW_BUS三态门74HC244(U38)发送到数据总线DBUS上。指令总线INS的指令代码输出到指令寄存器IR(U20)，这是一片74HC374。 存储器IDT7132有6个控制引脚：CEL#、LRW、OEL#、CER#、RRW、OER#。CEL#、LRW、OEL#控制左端口读、写操作，CER#、RRW、OER#控制右端口读、写操作。CEL#为左端口选择引脚，低有效。当CEL# =1时，禁止左端口读、写操作；当CEL# =0 时，允许左端口读、写操作。当LRW为高时，左端口进行读操作；当LRW为低时，左端口进行写操作。当OEL#为低时，将左端口读出的数据放到数据总线DBUS上；当OEL#为高时，禁止左端口读出的数据放到数据总线DBUS上。CER#、RRW、OER#控制右端口读、写操作的方式与CEL#、LRW、OER#控制左端口读、写操作的方式类似，不过右端口读出的数据放到指令总线上而不是数据总线上。实验台上的OEL#由LRW经反相产生。当CEL#=0且LRW=1时，左端口进行读操作，同时将读出的数据放到数据总线DBUS上。当CER#=0且LRW=0时，在T3的上升沿开始进行写操作，将数据总线上的数据写入存储器。实验台上已连接T3到时序发生器的T3输出。实验台上OER#已固定接地，RRW固定接高电平，CER#由CER反相产生，因此当CER=1且LDIR=1时,右端口读出的指令在T4的上升沿打入IR寄存器。 存储器的地址由地址寄存器AR1、AR2提供，而AR1和AR2的内容根据数码开关SW0—SW7设置产生，并经三态门SW_BUS发送到数据总线时被AR1或AR2接收, 三态门的控制信号SW_BUS#是低电平有效。数据总线DBUS有5个数据来源：运算器ALU，寄存器堆RF，控制台开关SW0—SW7，双端口存储器IDT7132和中断地址寄存器IAR。在任何时刻，都不允许2个或者2个以上的数据源同时向数据总线DBUS输送数据,只允许1个(或者没有)数据源向数据总线DBUS输送数据。在本实验中，为了保证数据的正确设置和观察，请令RS_BUS# = 1, ALU_BUS = 0, IAR_BUS# = 1。AR1的控制信号是LDAR1和AR1_INC。当LDAR1 = 1时，AR1从DBUS接收地址；当AR1_INC =1时,使AR1中的存储器地址增加１；在T4的上升沿,产生新的地址；LDAR1和AR1_INC两者不可同时为１。AR2的控制信号是LDAR2和M3。当M3 =1 时，AR2从数据总线DBUS接收数据；当M3=0 时，AR2以PC总线PC0—PC7作为数据来源。当LDAR2=1时，在T2的下降沿，将新的PC值打入AR2。 三、实验设备 （1）TEC－４计算机组成原理实验系统1台 （2）双踪示波器一台 （3）直流万用表一只 （4）逻辑测试笔一支 四、实验任务 （1）按图7所示，将有关控制信号和二进制开关对应接好，仔细复查一遍，然后接通电源。 （2）将数码开关SW0—SW7（SW0是最低位）设置为00H，将此数据作为地址置入AR1；然后重新设置二进制开关控制，将数码开关SW0—SW7上的数00H写入RAM第0号单元。依此方法，在存储器10H单元写入数据10H，20H单元写入20H，30H单元写入30H，40H号单元写入40H。共存入5个数据。 使用双端口存储器的左端口，依次读出存储器第00H、10H、20H、30H、40H单元中的内容，观察上述各单元中的内容是否与该单元的地址号相同。请记录数据。注意：总线上禁止两个以上部件同时向总线输出数据。当存储器进行读出操作时，必须关闭SW_BUS三态门！而当向AR1送入地址时，双端口存储器不能被选中。 （3）通过双端口存储器右端口（指令端口），依次把存储器第00H、10H、20H、30H、40H单元中的内容置入指令寄存器IR，观察结果是否与（2）相同，并记录数据。

白中英《计算机组成原理》(第5版)教材精讲(多层次的存储器 奔腾系列机的虚存组织)

3.8　奔腾系列机的虚存组织 一、存储器模型可分为：①平坦存储器模型，②分段存储器模型，③实地址模式存储器模型。

平坦存储器模型（Flat memory model）内存被组织成单一的、连续的地址空间，称为“线性地址空间”。所有的代码、数据和堆栈均包含在该地址空间内，该空间的字节地址范围为0到3221 。 分段存储器模型（Segmented memory model）每个程序均使用一组独立的地址空问，每个地址空间就是一个段，段的最大长度为322B。逻辑地址由段选择器和偏移量组成，处理机将逻辑地址透明地转换为线性地址。 实地址模式存储器模型（Real—address mode memory model）这是为保持与早期 的8086处理机兼容的存储器模式。线性地址空间被分为段，段的最大长度为64KB。线性

地址空间的最大长度为202B。 二、虚地址模式 IA-32体系结构微处理机的虚拟存储器可以通过两种方式实现：分段和分页。存储管理部件包括分段部件SU和分页部件PU两部分。分段部件将程序中使用的虚地址转换成线性地址。而分页部件则将线性地址转换为物理地址。在分段部件SU和分页部件PU中，每一部分都可以独立地打开或关闭，因而可出现四种组合方式： （1）不分段不分页模式程序中使用的逻辑地址与物理地址相同。 （2）分段不分页模式相当于段式虚拟存储器。程序中使用的逻辑地址由一个16位段选择器和一个32位偏移量组成。段选择器中的最低两位用于存储保护，其余l4位选择一个特定的段。因此，对于分段的存储器，用户的虚拟地址空间是143246 *==TB。 22264 而物理地址空间使用32位地址，最大4GB。由分段部件将二维的虚拟地址转换为一维的线性地址。在分页部件不工作的情况下，线性地址也就是主存物理地址。 （3）不分段分页模式相当于页式虚拟存储器。程序中使用的是32位线性地址，由分页部件将其转换成32位物理地址。用户的虚拟地址空间是322=4GB。 （4）分段分页模式在分段基础上增加分页存储管理的模式，也即段页式虚拟存储器。程序中使用的逻辑地址由一个16位段选择器和一个32位偏移量组成，由分段部件将二维的虚拟地址转换为一维的线性地址，再由分页部件将其转换成32位物理地址。用户的虚拟地址空间是143246 *==TB。 22264 3、分页模式下的地址转换 在分页模式下，有两种页大小，其地址映射方式不同：一种是兼容早期的80386和80486的4KB的页大小，使用页目录表和页表两级结构进行地址转换；另一种是从奔腾处理机开始采用的4MB页大小，使用单级页表结构。

双端口存储器原理实验

双端口存储器原理实验 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

华中科技大学实验报告实验名称双端口存储器原理实验成绩 实验日期第 2 次试验指导老师陈国平 专业计科班号组别 学生姓名同组学生 一、实验目的 1.了解双端口静态存储器IDT7132的工作特性及其使用方法 2.了解半导体存储器怎样存储和读取数据。 3.了解双端口存储器怎样并行读写，并分析冲突产生的情况。 二、实验电路 图示出了双端口存储器的实验电路图。这里使用一片IDT7132（2048×8位），两个端口的地址输入A8－A10引脚接地，因此实际使用的存储容量为256字节。左端口的数据输出接数据总线DBUS，右端口的数据输出端接指令总线IBUS。 IDT7132有六个控制引脚：CEL#、LR/W#、OEL#、CER#、RR/W#、OER#。 CEL#、LR/W#、OEL#控制左端口读、写操作；CER#、RR/W#、OER#控制右端口的读写操作。CEL#为左端口选择引脚，低电平有效；当CEL#＝1时，禁止对左端口的读、写操作。LR/W#控制对左端口的读写。当LR/W#=1时，左端口进行读操作；LR/W#＝0时，左端口进行写操作。OEL#的作用等同于三态门，当OEL#＝0时，允许左端口读出的数据送到数据总线DBUS上；当OEL#＝1时，禁止左端口的数据放到DBUS。因此，为便于理解，在以后的实验中，我们将OEL#引脚称为

RAM_BUS#。控制右端口的三个引脚与左端口的三个完全类似，这里不再赘述。有两点需要说明： （1）右端口读出的数据（更确切的说法是指令）放到指令总线IBUS上而不是数据总线DBUS，然后送到指令寄存器IR。 （2）所有数据/指令的写入都使用左端口，右端口作为指令端口，不需要进行数据的写入，因此我们将右端口处理成一个只读端口，已将RR/W#固定接高电平，OER#固定接地。这两点请同学好好理解。 存储器左端口的地址寄存器AR和右端口的地址寄存器PC都使用2片 74LS163，具有地址递增的功能。同时，PC在以后的实验当中也起到程序计数器的作用。左右端口的数据和左右端口的地址都有特定的显示灯显示。存储器地址和写入数据都由实验台操作板上的二进制开关分时给出。 当LDAR#＝0时，AR在T2时从DBUS接收来自SW7－SW0的地址；当AR＋1＝1时，在T2存储器地址加1。LDAR#和AR＋1不能同时有效。在下一个时钟周期，令CEL#＝0，LR/W#＝0，则在T2的上升沿开始进行写操作，将SW7－SW07设置的数据经DBUS写入存储器。 三、实验任务 1.按图所示，将有关控制信号和二进制开关对应接好，仔细复查一遍，然后 接通电源。 2.将二进制数码开关SW7－SW0（SW0为最低位）设置为00H，将其作为存储 器地址置入AR；然后将二进制开关的00H作为数据写入RAM中。用这个 方法，向存储器的10H、20H、30H、40H单元依次写入10H、20H、30H和 40H。

存储器扩展实验

实验5 存储器扩展实验 一、实验目的 1．掌握PC存储器扩展的方法。 2．熟悉6264芯片的接口方法。 3．掌握8031内部RAM和外部RAM的数据操作 二、实验设备 PC机、星研Star16L仿真器系统+仿真头PODPH51(DIP)、EL-Ⅱ型通用接口板实验电路，PROTEUS仿真软件。 三、实验内容 1）向外部存储器的7000H到8000H区间循环输入00～0FFH数据段。设置断点，打开外部数据存储器观察窗口，设置外部存储器的窗口地址为7000H—7FFFH。全速运行程序,当程序运行到断点处时,观察7000H—7FFFH的内容是否正确。 四、实验原理 实验系统上的两片6264的地址范围分别为：4000H～5FFFH，6000H～7FFFH，既可作为实验程序区，也可作为实验数据区。6264的所有信号均已连好。（3000H~3FFFH也可用） 五、实验方法 1、运用PROTUES软件进行虚拟仿真实验。按照实验要求用PROTUES软件绘制电路，编制程序，并通过调试。 2、运用星研仿真系统进行实际系统仿真实验。将星研仿真器与微机和目标板相互连接构成完整的硬件仿真系统，按照实验要求在通用实验板上进行硬件系统连接，并用星研仿真器进行系统仿真运行调试。 3、实验说明 在采用星研仿真时，若CPU选型为8051则，应将P2、P3口修改为总线模式（默认为IO口模式）。若为8031CPU则无此选项，因此不必修改。 4、星研仿真器设置时，注意，在项目工作环境设置选项中的存储器借出方式中，不能借用仿真器的外部数据空间（直接选择默认方式即可），否则无法正确测试实验箱上的存储器。 5、利用星研仿真器，在选择用户板外部RAM方式下，可以在存储器窗口中，通过直接对外部存储器单元的内容进行修改来确定该单元是否可用，可以修改的单元，表明用户可用，如果无法修改（无论键盘输入任何数字与字符，始终显示FF），则表明该存储单元不可用。 六、实验电路 1、PROTEUS 仿真电路

组成原理试卷

组成原理试题 名词解释题： 1．主机：由CPU、存储器与I/O接口合在一起构成的处理系统称为主机。 2．CPU：中央处理器，是计算机的核心部件，由运算器和控制器构成。 3．运算器：计算机中完成运算功能的部件，由ALU和寄存器构成。 4．ALU：算术逻辑运算单元，负责执行各种算术运算和逻辑运算。 14．存储器：计算机中存储程序和数据的部件，分为内存和外存。 15．总线：计算机中连接功能单元的公共线路，是一束信号线的集合，包括数据总线．地址总线和控制总线。 23．主存：一般采用半导体存储器件实现，速度较高．成本高且当电源断开时存储器的内容会丢失。 24．辅存：一般通过输入输出部件连接到主存储器的外围设备，成本低，存储时间长。 1．RAM：随机访问存储器，能够快速方便的访问地址中的内容，访问的速度与存储位置无关。 2．ROM：只读存储器，一种只能读取数据不能写入数据的存储器。 3．SRAM：静态随机访问存储器，采用双稳态电路存储信息。 4．DRAM：动态随机访问存储器，利用电容电荷存储信息。 6．PROM：可编程的ROM，可以被用户编程一次。 7．EPROM：可擦写可编程的ROM，可以被用户编程多次。靠紫外线激发浮置栅上的电荷以达到擦除的目的。 8．EEPROM：电可擦写可编程的ROM，能够用电子的方法擦除其中的内容。 9．SDRAM：同步型动态随机访问存储器，在系统时钟控制下进行数据的读写。 10．快闪存储器：一种非挥发性存储器，与EEPROM类似，能够用电子的方法擦除其中的内容。 21．RISC：精简指令系统计算机，即指令系统中的指令数量少，且指令功能相对简单。 22．CISC：复杂指令系统计算机，即指令系统中的指令数量多，且指令功能相对较强。 23．堆栈：数据的写入写出不需要地址，按先进后出的顺序读取数据的存储区。 1．指令周期：从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间。 2．机器周期：指令执行中每一步操作所需的时间。 8．微操作：在微程序控制器中，执行部件接受微指令后所进行的操作。 9．微地址：微每时令在控制存储器中的存储地址。 12、总线周期：是主设备占用总线的时间。 21、串行传输：是指数据的传输在一条线路上按位进行。（只需一条数据传输线，线路的成本低，适合于长距离的数据传输） 22、并行传输：每个数据位都需要单独一条传输线，所有的数据位同时进行传输。（在采用并行传输方式的总线中，除了有传输数据的线路外，还可以具有传输地址和控制信号的线路，地址线用于选择存储单元和设备，控制线用于传递操作信号） 25、总线：一组可由多个部件分时共享的信息传输线。 二、填空题： 18．构成中央处理器的两大部件是运算器和控制器。 2.一般说，由于各指令功能的不同，它们的指令周期有长有短，不一定相同。 19．在微程序控制器中，控制存储器由只读存储器构成，用于存放微程序。 三、选择题： 1.采用直接寻址方式，则操作数在（A）中。 A．主存B．寄存器C．直接存取存储器D．光盘 9．有静态RAM与动态RAM可供选择，在构成大容量主存时，一般就选择动态RAM。 高速缓冲存储器 Cache 一般采取（A）。 A．随机存取方式B．顺序存取方式C．半顺序存取方式D．只读不写方式 2.存储器的随机访问方式是指（D）。 A．可随意访问存储器 B．按随机文件访问存储器 C．可对存储器进行读出与写入 D．可按地址访问存储器任一编址单元，其访问时间相同且与地址无关

存储器和IO扩展实验,计算机组成原理

科技学院 课程设计实验报告 ( 2014--2015年度第一学期) 名称：计算机组成原理综合实验题目：存储器和I/O扩展实验 院系：信息工程系 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师：李梅王晓霞 设计周数：一周 成绩： 日期：2015 年1 月

一、目的与要求 1. 内存储器部件实验 （1）熟悉ROM芯片和RAM芯片在功能和使用方法等方面的相同和差异之处；学习用编程器设备向EEPROM芯片内写入一批数据的过程和方法。 （2）理解并熟悉通过字、位扩展技术实现扩展存储器系统容量的方案； （3）了解静态存储器系统使用的各种控制信号之间正常的时序关系； （4）了解如何通过读、写存储器的指令实现对58C65 ROM芯片的读、写操作； （5）加深理解存储器部件在计算机整机系统中的作用。 2. I/O口扩展实验 学习串行口的正确设置和使用。 二、实验正文 1．主存储器实验内容 1．1实验的教学计算机的存储器部件设计（说明只读存储器的容量、随机读写器的容量，各选用了什么型号及规格的芯片、以及地址空间的分布） 在教学计算机存储器部件设计中，出于简化和容易实现的目的，选用静态存储器芯片实现内存储器的存储体，包括唯读存储区（ROM，存放监控程序等） 和随读写存储区（RAM）两部分，ROM存储区选用4片长度8位、容量8KB 的58C65芯片实现，RAM存储区选用2片长度8位、容量2KB的6116芯片 实现，每2个8位的芯片合成一组用于组成16位长度的内存字，6个芯片被分 成3组，其地址空间分配关系是：0-1777h用于第一组ROM，固化监控程序， 2000-2777h用于RAM，保存用户程序和用户数据，其高端的一些单元作为监 控程序的数据区，第二组ROM的地址范围可以由用户选择，主要用于完成扩 展内存容量（存储器的字、位扩展）的教学实验。 1．2扩展8K字的存储空间，需要多少片58C65芯片，58C65芯片进行读写时的特殊要求 要扩展8K字的存储空间，需要使用2片（每一片有8KB容量，即芯片内由8192个单元、每个单元由8个二进制位组成）存储器芯片实现。对 58C65 ROM芯片执行读操作时，需要保证正确的片选信号（/CE）为低点平， 使能控制信号（/OE）为低电平，读写命令信号（/WE）为高电平，读58C65 ROM 芯片的读出时间与读RAM芯片的读出时间相同，无特殊要求；对58C65 ROM 芯片执行写操作时，需要保证正确的片选信号（/CE）为低电平，使能控制信 号（/OE）为高电平，读写命令信号（/WE）为低电平，写58C65 ROM芯片的 维持时间要比写RAM芯片的操作时间长得多。为了防止对58C65 ROM芯片执 行误写操作，可通过把芯片的使能控制引脚（/OE）接地来保证，或者确保读 写命令信号（/WE）恒为高电平。 1．3在实验中思考为何能用E命令直接写58C65芯片的存储单元，而A命令则有时不正确；

第十六章(二端口网络)习题解答

第十六章(二端口网络)习题解答 一、选择题 1．二端口电路的H 参数方程是 a 。 a ．???+=+=22212122121111U H I H I U H I H U b ． ???+=+=2221212 2 121111I H U H U I H U H I c ．???+=+=2 2222112 122111U H I H U U H I H I d ． ???+=+=22212112121112I H U H I I H U H U 2．图16—1所示二端口网络的Z 参数方程为 b 。 a ．??????---+j1j4j4j43； b ．?? ????----j1j4j4j43； c ．??????--j1j4j4j43； d ．?? ????--+j1j4j4j43 3．无任何电源的线性二端口电路的T 参数应满足 d 。 a ．D A = b ．C B = c ．1=-AD BC d ．1=-BC AD 4．两个二端口 c 联接，其端口条件总是满足的。 a ．串联 b ．并联 c ．级联 d ．a 、b 、c 三种 5．图16—2所示理想变压器的各电压、电流之间满足的关系为 d 。 a ． n u u 121=，n i i =2 1 ； b ． n u u =21，n i i 121-=； c ． n u u 121-=，n i i =2 1； d ． n u u =21，n i i 121=； 二、填空题 1．图16—3（a ）所示二端口电路的Y 参数矩阵为Y = ?? ??? ?--Y Y Y Y ，图16—3 （b ）所示二端口的Z 参数矩阵为Z = ?? ????Z Z Z Z 。

双端口存储器原理实验

双端口存储器原理实验

华中科技大学实验报告 实验名称双端口存储器原理实验成绩 实验日期第2次试验指导老师陈国平 专业计科班号组别 学生姓名同组学生 一、实验目的 1.了解双端口静态存储器IDT7132的工作特性及其使用方法 2.了解半导体存储器怎样存储和读取数据。 3.了解双端口存储器怎样并行读写，并分析冲突产生的情况。 二、实验电路 图3.2 双端口存储器实验电路图 图3.2示出了双端口存储器的实验电路图。这里使用一片IDT7132（2048×8位），两个端口的地址输入A8－A10引脚接地，因此实际使用的存储容量为256字节。左端

口的数据输出接数据总线DBUS，右端口的数据输出端接指令总线IBUS。 IDT7132有六个控制引脚：CEL#、LR/W#、OEL#、CER#、RR/W#、OER#。CEL#、LR/W#、OEL#控制左端口读、写操作；CER#、RR/W#、OER#控制右端口的读写操作。CEL#为左端口选择引脚，低电平有效；当CEL#＝1时，禁止对左端口的读、写操作。LR/W#控制对左端口的读写。当LR/W#=1时，左端口进行读操作；LR/W#＝0时，左端口进行写操作。OEL#的作用等同于三态门，当OEL#＝0时，允许左端口读出的数据送到数据总线DBUS上；当OEL#＝1时，禁止左端口的数据放到DBUS。因此，为便于理解，在以后的实验中，我们将OEL#引脚称为RAM_BUS#。控制右端口的三个引脚与左端口的三个完全类似，这里不再赘述。有两点需要说明： （1）右端口读出的数据（更确切的说法是指令）放到指令总线IBUS上而不是数据总线DBUS，然后送到指令寄存器IR。 （2）所有数据/指令的写入都使用左端口，右端口作为指令端口，不需要进行数据的写入，因此我们将右端口处理成一个只读端口，已将RR/W#固定接高电平，OER#固定接地。这两点请同学好好理解。 存储器左端口的地址寄存器AR和右端口的地址寄存器PC都使用2片74LS163，具有地址递增的功能。同时，PC在以后的实验当中也起到程序计数器的作用。左右端口的数据和左右端口的地址都有特定的显示灯显示。存储器地址和写入数据都由实验台操作板上的二进制开关分时给出。 当LDAR#＝0时，AR在T2时从DBUS接收来自SW7－SW0的地址；当AR＋1＝1时，在T2存储器地址加1。LDAR#和AR＋1不能同时有效。在下一个时钟周期，令CEL#＝0，LR/W#＝0，则在T2的上升沿开始进行写操作，将SW7－SW07设置的数据经DBUS 写入存储器。 三、实验任务 1.按图3.2所示，将有关控制信号和二进制开关对应接好，仔细复查一遍，然 后接通电源。 2.将二进制数码开关SW7－SW0（SW0为最低位）设置为00H，将其作为存储器 地址置入AR；然后将二进制开关的00H作为数据写入RAM中。用这个方法， 向存储器的10H、20H、30H、40H单元依次写入10H、20H、30H和40H。 3.使用存储器的左端口，依次将第2步存入的5个数据读出，观察各单元中存 入的数据是否正确。记录数据。注意：禁止两个或两个以上的数据源同时向 数据总线上发送数据！在本实验中，当存储器进行读出操作时，务必将 SW_BUS#的三态门关闭。而当向AR送入数据时，双端口存储器也不能被选中。 4.通过存储器的右端口，将第2步存入的5个数据读出，观察结果是否与第3 步结果相同。记录数据。 5.双端口存储器的并行读写和访问冲突。 将CEL#、CER#同时置为0，使存储器的左右端口同时被选中。当AR和PC的地址不相同时，没有访问冲突；地址相同时，由于都是读操作，也不会冲突。如果左右端口地址相同，且一个进行读操作，一个进行写操作，就会发生冲突。检测冲突的方法：观察两个端口的“忙”信号输出指示灯BUSYL#和BUSYR#。BUSYL#/BUSYR#灯亮（为0）时，不一定发生冲突，但发生冲突时，BUSYL#/BUSYR#必定亮。

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）

二端口网络

二端口网络 重点：两端口的方程和参数的求解 难点：二端口的参数的求解 本章与其它章节的联系： 学习本章要用到前几章介绍的一般网络的分析方法。 预备知识： 矩阵代数 §16.1 图的矩阵表示 1. 二端口网络 端口由一对端钮构成，且满足端口条件：即从端口的一个端钮流入的电流必须等于从该端口的另一个端钮流出的电流。当一个电路与外部电路通过两个端口连接时称此电路为二端口网络。在工程实际中，研究信号及能量的传输和信号变换时，经常碰到图 16.1 所示的二端口网络。 图 16.1(a)放大器 图 16.1(b) 滤波器 图 16.1(c) 传输线 图 16.1（d ）三极管 图 16.1（e ）变压器 注意： 1）如果组成二端口网络的元件都是线性的，则称为线性二端口网络；依据二端口网络的二个端口是否服从互易定理，分为可逆的和不可逆的；依据二端口网络使用时二个端口互换是否不改变其外电路的工作情况，分为对称的和不对称的。 2）图16.2(a)所示的二端口网络与图(b)所示的 四端网络的区别。 图 16.2（b ）四端网络

图 16.2（a）二端口网络 3）二端口的两个端口间若有外部连接， 则会破坏原二端口的端口条件。若在图 16.2(a)所示的二端口网络的端口间连接 电阻 R 如图16.3所示，则端口条件破坏， 因为 图 16.3 即1-1'和2-2'是二端口，但3-3'和4-4'不是二端口，而是四端网络。 2. 研究二端口网络的意义 1）两端口应用很广，其分析方法易推广应用于 n 端口网络； 2）可以将任意复杂的图16.2（a）所示的二端口网络分割成许多子网络（两端口）进行分析，使分析简化； 3）当仅研究端口的电压电流特性时，可以用二端口网络的电路模型进行研究。 3. 分析方法 1）分析前提：讨论初始条件为零的无源线性二端口网络； 2）….. 3）分析中按正弦稳态情况考虑，应用相量法或运算法讨论。 §16.2 二端口的参数和方程 用二端口概念分析电路时，仅对端口处的电压电流之间的关系感兴趣，这种关系可以通过一些参数表示，而这些参数只决定于构成二端口本身的元件及它们的连接方式，一旦确定表征二端口的参数后，根据一个端口的电压、电流变化可以找出另一个端口的电压和电流。 1.二端口的参数 线性无独立源的二端口网络，在端口上有 4 个物理量 ，如图16.4所示。在 外电路限定的情况下，这 4 个物理量间存在着通过两端口网络来表征的约束方程，若任取其中的两个为自变量，可得到端口电压、电流的六种不同的方程表示，即可用六套参数描述二端口网络。其对应关系为：