計(jì)算機(jī)組成原理第一教案

1、文檔編碼 : CE9N4D1I5N9 HL1B7U5E6W8 ZA7V9O4G4Q6課題名師精編優(yōu)秀教案復(fù)習(xí)課第一教案第五章指令系統(tǒng)課型教 學(xué) 目1.儲(chǔ)備器的分級(jí)結(jié)構(gòu)、基本組成和分類 2.明白 RAM 和 ROM 的工作原理的教學(xué)重點(diǎn)RAM 和 ROM 的工作原理難點(diǎn)教學(xué)方法 講授、案例教學(xué)手段教學(xué)過(guò)程教學(xué) 時(shí)間復(fù)習(xí)：儲(chǔ)備器（ Memory ）是運(yùn)算機(jī)系統(tǒng)中的記憶設(shè)備,用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)；運(yùn)算機(jī)中全部信息,包括輸入的原始數(shù)據(jù)、運(yùn)算機(jī)程序、中間運(yùn)行結(jié)果和最終運(yùn)行結(jié)果都 儲(chǔ)存在儲(chǔ)備器中；它依據(jù)把握器指定的位置存入和取出信息；有了儲(chǔ)備器,運(yùn)算 機(jī)才有記憶功能,才能保證正常工作；按用途儲(chǔ)備器可分為主儲(chǔ)

2、備器（內(nèi)存）和幫忙儲(chǔ)備器（外存）,也有分為外部?jī)?chǔ)備器和內(nèi)部?jī)?chǔ)備器的分類方法；外存通常是 磁性介質(zhì)或光盤等,能長(zhǎng)期儲(chǔ)存信息；內(nèi)存指主板上的儲(chǔ)備部件,用來(lái)存放當(dāng)前正在執(zhí)行的數(shù)據(jù)和程序,但僅用于暫時(shí)存放程序和數(shù)據(jù),關(guān)閉電源或斷電,數(shù)據(jù) 會(huì)丟失；1 簡(jiǎn)介 儲(chǔ)備器的主要功能是儲(chǔ)備程序和各種數(shù)據(jù),并能在運(yùn)算機(jī)運(yùn)行過(guò)程中高速、自動(dòng) 地完成程序或數(shù)據(jù)的存??；儲(chǔ)備器是具有“ 記憶 ” 功能的設(shè)備,它接受具有兩種穩(wěn)固狀態(tài)的物理器件來(lái)儲(chǔ)備信 息；這些器件也稱為記憶元件；在運(yùn)算機(jī)中接受只有兩個(gè)數(shù)碼“ 0”和“ 1”的二進(jìn)制來(lái)表示數(shù)據(jù)； 記憶元件的兩種穩(wěn)固狀態(tài)分別表示為“ 0”和“ 1”；日常使用的十進(jìn)制數(shù)必須轉(zhuǎn)換成等

3、值的二進(jìn)制數(shù)才能存入儲(chǔ)備器中；運(yùn)算機(jī)中處理的各種字符,例如英 文字母、運(yùn)算符號(hào)等,也要轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制代碼才能儲(chǔ)備和操作；名師精編 優(yōu)秀教案儲(chǔ)備器：存放程序和數(shù)據(jù)的器件 儲(chǔ)備位：存放一個(gè)二進(jìn)制數(shù)位的儲(chǔ)備單元,是儲(chǔ)備器最小的儲(chǔ)備單位,或稱記憶 單元 儲(chǔ)備字：一個(gè)數(shù)（n 位二進(jìn)制位）作為一個(gè)整體存入或取出時(shí),稱儲(chǔ)備字 儲(chǔ)備單元：存放一個(gè)儲(chǔ)備字的如干個(gè)記憶單元組成一個(gè)儲(chǔ)備單元 儲(chǔ)備體：大量?jī)?chǔ)備單元的集合組成儲(chǔ)備體 儲(chǔ)備單元地址：儲(chǔ)備單元的編號(hào) 字編址：對(duì)儲(chǔ)備單元按字編址 字節(jié)編址：對(duì)儲(chǔ)備單元按字節(jié)編址 尋址：由地址查找數(shù)據(jù),從對(duì)應(yīng)地址的儲(chǔ)備單元中訪存數(shù)據(jù)；2 構(gòu)成編輯 構(gòu)成儲(chǔ)備器的儲(chǔ)備介質(zhì),儲(chǔ)備元,它可

4、儲(chǔ)備一個(gè)二進(jìn)制代碼；由如干個(gè)儲(chǔ)備元組 成一個(gè)儲(chǔ)備單元,然后再由許多儲(chǔ)備單元組成一個(gè)儲(chǔ)備器；一個(gè)儲(chǔ)備器包含許多 儲(chǔ)備單元,每個(gè)儲(chǔ)備單元可存放一個(gè)字節(jié)（按字節(jié)編址）；每個(gè)儲(chǔ)備單元的位置都 有一個(gè)編號(hào),即地址,一般用十六進(jìn)制表示；一個(gè)儲(chǔ)備器中全部?jī)?chǔ)備單元可存放 5 數(shù)據(jù)的總和稱為它的儲(chǔ)備容量；假設(shè)一個(gè)儲(chǔ)備器的地址碼由 20 位二進(jìn)制數(shù)（即 位十六進(jìn)制數(shù)）組成,就可表示 2 的 20 次方,即 1M 個(gè)儲(chǔ)備單元地址；每個(gè)儲(chǔ)備 單元存放一個(gè)字節(jié),就該儲(chǔ)備器的儲(chǔ)備容量為 1MB ；3 工作原理編輯這里只介紹動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備器DRAM 的工作原理；8 條；為了形成64K 地址,動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備器每片只有一條輸入數(shù)據(jù)線,而地

5、址引腳只有必需在系統(tǒng)地址總線和芯片 地址引線之間特地設(shè)計(jì)一個(gè)地址形成電路；使系統(tǒng)地址總線信號(hào)能分時(shí)地加到 8 個(gè)地址的引腳上,借助芯片內(nèi)部的行鎖存器、列鎖存器和譯碼電路選定芯片內(nèi)的 儲(chǔ)備單元,鎖存信號(hào)也靠著外部地址電路產(chǎn)生；當(dāng)要從 DRAM芯片中讀出數(shù)據(jù)時(shí),CPU 第一將行地址加在A0-A7 上,而后送出RAS 鎖存信號(hào),該信號(hào)的下降沿將地址鎖存在芯片內(nèi)部；接著將列地址加到芯片 的 A0-A7 上,再送 CAS 鎖存信號(hào), 也是在信號(hào)的下降沿將列地址鎖存在芯片內(nèi)部；然后保持 WE=1 ,就在 CAS 有效期間數(shù)據(jù)輸出并保持；當(dāng)需要把數(shù)據(jù)寫入芯片時(shí),行列地址先后將RAS 和 CAS 鎖存在芯片內(nèi)

6、部,然后,WE 有效,加上要寫入的數(shù)據(jù),就將該數(shù)據(jù)寫入選中的存貯單元；由于電容不行能長(zhǎng)期保持電荷不變,必需定時(shí)對(duì)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備電路的各儲(chǔ)備單元執(zhí)行重讀操作,以保持電荷穩(wěn)固,這個(gè)過(guò)程稱為動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備器刷新；PC/XT 機(jī)中 DRAM的刷新是利用 DMA 實(shí)現(xiàn)的；第一應(yīng)用可編程定時(shí)器 8253 的計(jì)數(shù)器 1,每隔 112 s產(chǎn)生一次 DMA 請(qǐng)求,該請(qǐng)求加在 DMA 把握器的 0 通道上；當(dāng) DMA 把握器 0 通道的請(qǐng)求得到響應(yīng)時(shí),DMA 把握器送出到刷新地址信號(hào),對(duì)動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備器執(zhí)行讀操作,每讀一次刷新一行；4 功能編輯儲(chǔ)備器 功能 尋址方式 掉電后 說(shuō)明隨機(jī)存取儲(chǔ)備器（RAM ） 讀、寫 隨機(jī)尋址 數(shù)據(jù)丟

7、失只讀儲(chǔ)備器（ ROM ）讀 隨機(jī)尋址 數(shù)據(jù)不丟失 工作前寫入數(shù)據(jù)閃存（ Flash Memory ）讀、寫 隨機(jī)尋址 數(shù)據(jù)不丟失名師精編 優(yōu)秀教案先進(jìn)先出儲(chǔ)備器（FIFO） 讀、寫 次序?qū)ぶ?數(shù)據(jù)丟失先進(jìn)后出儲(chǔ)備器（FILO ） 讀、寫 次序?qū)ぶ?數(shù)據(jù)丟失5 分類編輯 按儲(chǔ)備介質(zhì) 半導(dǎo)體儲(chǔ)備器：用半導(dǎo)體器件組成的儲(chǔ)備器；磁表面儲(chǔ)備器：用磁性材料做成的儲(chǔ)備器；按儲(chǔ)備方式 隨機(jī)儲(chǔ)備器：任何儲(chǔ)備單元的內(nèi)容都能被隨機(jī)存取,且存取時(shí)間和儲(chǔ)備單元的物理位置無(wú)關(guān)；次序儲(chǔ)備器：只能按某種次序來(lái)存取,存取時(shí)間和儲(chǔ)備單元的物理位置有關(guān)；按讀寫功能只讀儲(chǔ)備器 ROM ：儲(chǔ)備的內(nèi)容是固定不變的,器；各儲(chǔ)備器之間的關(guān)

8、系只能讀出而不能寫入的半導(dǎo)體儲(chǔ)備隨機(jī)讀寫儲(chǔ)備器 RAM ：既能讀出又能寫入的半導(dǎo)體儲(chǔ)備器；按信息儲(chǔ)存性儲(chǔ)備系統(tǒng)的分級(jí)結(jié)構(gòu) 非永久記憶的儲(chǔ)備器：斷電后信息即消逝的儲(chǔ)備器；永久記憶性儲(chǔ)備器：斷電后仍能儲(chǔ)存信息的儲(chǔ)備器；按用途 依據(jù)儲(chǔ)備器在運(yùn)算機(jī)系統(tǒng)中所起的作用,可分為主儲(chǔ)備器、幫忙儲(chǔ)備器、高速緩沖儲(chǔ)備器、把握儲(chǔ)備器等；為明白決對(duì)儲(chǔ)備器要求容量大,速度快,成本低三者之間的沖突,通常接受多級(jí) 儲(chǔ)備器體系結(jié)構(gòu),即使用高速緩沖儲(chǔ)備器、主儲(chǔ)備器和外儲(chǔ)備器；用途特點(diǎn) 高速緩沖儲(chǔ)備器 Cache 高速存取指令和數(shù)據(jù)存取速度快,但儲(chǔ)備容量小主儲(chǔ)備器內(nèi)存存放運(yùn)算機(jī)運(yùn)行期間的大量程序和數(shù)據(jù)存取速度較快,儲(chǔ)備容量不 大

9、名師精編 優(yōu)秀教案外儲(chǔ)備器外存存放系統(tǒng)程序和大型數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)備容量大,位成本低6 原理分類編輯依據(jù)與 CPU 的接近程度,儲(chǔ)備器分為內(nèi)儲(chǔ)備器與外儲(chǔ)備器,簡(jiǎn)稱內(nèi)存與外存；內(nèi)儲(chǔ)備器又常稱為主儲(chǔ)備器（簡(jiǎn)稱主存）,屬于主機(jī)的組成部分；外儲(chǔ)備器又常稱為幫忙儲(chǔ)備器（簡(jiǎn)稱輔存） ,屬于外部設(shè)備；CPU 不能像拜望內(nèi)存那樣,直接拜望外存,外存要與 CPU 或 I/O 設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,必需通過(guò)內(nèi)存進(jìn)行；在 80386 以上的高檔微機(jī)中,仍配置了高速緩沖儲(chǔ)備器（兩部分；對(duì)于低檔微機(jī),主存即為內(nèi)存；把儲(chǔ)備器分為幾個(gè)層次主要基于下述緣由：cache）,這時(shí)內(nèi)存包括主存與高速緩存1、合懂得決速度與成本的沖突,以

10、得到較高的性能價(jià)格比；半導(dǎo)體儲(chǔ)備器速度快,但價(jià)格高,容量不宜做得很大,因此僅用作與CPU 頻繁溝通信息的內(nèi)儲(chǔ)備器；磁盤儲(chǔ)備器價(jià)格較廉價(jià),可以把容量做得很大,但存取速度較慢,因此用作存取次 數(shù)較少,且需存放大量程序、原始數(shù)據(jù)（許多程序和數(shù)據(jù)是暫時(shí)不參加運(yùn)算的）和運(yùn)行結(jié)果的外儲(chǔ)備器；運(yùn)算機(jī)在執(zhí)行某項(xiàng)任務(wù)時(shí),僅將與此有關(guān)的程序和原始數(shù)據(jù)從磁盤上調(diào)入容量較小的內(nèi)存,通過(guò)CPU 與內(nèi)存進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)處理,然后將最終結(jié)果通過(guò)內(nèi)存再寫入磁盤；這樣的配置價(jià)格適中,綜合存取速度就較快；為解決高速的 CPU 與速度相對(duì)較慢的主存的沖突,仍可使用高速緩存；它接受速 度很快、價(jià)格更高的半導(dǎo)體靜態(tài)儲(chǔ)備器,甚至與微處理器

11、做在一起,存放當(dāng)前使 用最頻繁的指令和數(shù)據(jù)；當(dāng) CPU 從內(nèi)存中讀取指令與數(shù)據(jù)時(shí),將同時(shí)拜望高速緩 存與主存；假如所需內(nèi)容在高速緩存中,就能馬上獵??；如沒(méi)有,再?gòu)闹鞔嬷凶x 取；高速緩存中的內(nèi)容是依據(jù)實(shí)際情形準(zhǔn)時(shí)更換的；這樣,通過(guò)增加少量成本即 可獲得很高的速度；2、使用磁盤作為外存,不僅價(jià)格廉價(jià),可以把儲(chǔ)備容量做得很大,而且在斷電時(shí) 它所存放的信息也不丟失,可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存,且復(fù)制、攜帶都很便利；9 選用 儲(chǔ)備器的類型將準(zhǔn)備整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的操作和性能,因此儲(chǔ)備器的選擇是一個(gè)非 常重要的決策；無(wú)論系統(tǒng)是接受電池供電仍是由市電供電,應(yīng)用需求將準(zhǔn)備儲(chǔ)備器的類型 易失性或非易失性以及使用目的 儲(chǔ)備代碼、

12、數(shù)據(jù)或者兩者兼有；另外,在選擇過(guò)程中 ,儲(chǔ)備器的尺寸和成本也是需要考慮的重要因素；對(duì)于較小的系統(tǒng),微把握器自帶的儲(chǔ)備器就有可能中意系統(tǒng)要求,而較大的系統(tǒng)可能要求增加外部 儲(chǔ)備器；為嵌入式系統(tǒng)選擇儲(chǔ)備器類型時(shí),需要考慮一些設(shè)計(jì)參數(shù),包括微把握 器的選擇、電壓范疇、電池壽命、讀寫速度、儲(chǔ)備器尺寸、儲(chǔ)備器的特性、擦除 / 寫入的耐久性以及系統(tǒng)總成本；基本原就1內(nèi)部?jī)?chǔ)備器與外部?jī)?chǔ)備器 一般情形下,當(dāng)確定了儲(chǔ)備程序代碼和數(shù)據(jù)所需要的儲(chǔ)備空間之后,設(shè)計(jì)工程師 將準(zhǔn)備是接受內(nèi)部?jī)?chǔ)備器仍是外部?jī)?chǔ)備器；通常情形下,內(nèi)部?jī)?chǔ)備器的性價(jià)比最 高但靈敏性最低,因此設(shè)計(jì)工程師必需確定對(duì)儲(chǔ)備的需求將來(lái)是否會(huì)增長(zhǎng),以及 是否

13、有某種途徑可以升級(jí)到代碼空間更大的微把握器；基于成本考慮,人們通常 選擇能中意應(yīng)用要求的儲(chǔ)備器容量最小的微把握器,因此在推測(cè)代碼規(guī)模的時(shí)候 要必需特殊當(dāng)心,由于代碼規(guī)模增大可能要求更換微把握器；市場(chǎng)上存在各種規(guī)模的外部?jī)?chǔ)備器器件,我們很簡(jiǎn)潔通過(guò)增加儲(chǔ)備器來(lái)適應(yīng)代碼 規(guī)模的增加；有時(shí)這意味著以封裝尺寸相同但容量更大的儲(chǔ)備器替代現(xiàn)有的儲(chǔ)備 器,或者在總線上增加儲(chǔ)備器；即使微把握器帶有內(nèi)部?jī)?chǔ)備器,也可以通過(guò)增加名師精編 優(yōu)秀教案外部串行 EEPROM 或閃存來(lái)中意系統(tǒng)對(duì)非易失性儲(chǔ)備器的需求；2引導(dǎo)儲(chǔ)備器 在較大的微把握器系統(tǒng)或基于處理器的系統(tǒng)中,設(shè)計(jì)工程師可以利用引導(dǎo)代碼進(jìn) 行初始化；應(yīng)用本身通常準(zhǔn)

14、備了是否需要引導(dǎo)代碼,以及是否需要特地的引導(dǎo)存 儲(chǔ)器；例如,假如沒(méi)有外部的尋址總線或串行引導(dǎo)接口,通常使用內(nèi)部?jī)?chǔ)備器,而不需要特地的引導(dǎo)器件；但在一些沒(méi)有內(nèi)部程序儲(chǔ)備器的系統(tǒng)中,初始化是操 作代碼的一部分,因此全部代碼都將駐留在同一個(gè)外部程序儲(chǔ)備器中；某些微控 制器既有內(nèi)部?jī)?chǔ)備器也有外部尋址總線,在這種情形下,引導(dǎo)代碼將駐留在內(nèi)部 儲(chǔ)備器中,而操作代碼在外部?jī)?chǔ)備器中；這很可能是最安全的方法,由于轉(zhuǎn)變操 作代碼時(shí)不會(huì)顯現(xiàn)意外地修改引導(dǎo)代碼；在全部情形下,引導(dǎo)儲(chǔ)備器都必需是非 易失性儲(chǔ)備器；3配置儲(chǔ)備器 對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 FPGA ）或片上系統(tǒng) SoC,人們使用儲(chǔ)備器來(lái)儲(chǔ)備配置信息；這種儲(chǔ)備器

15、必需是非易失性EPROM 、EEPROM 或閃存； 大多數(shù)情形下, FPGA接受 SPI 接口,但一些較老的器件仍接受FPGA 串行接口；串行EEPROM 或閃存器件最為常用,EPROM 用得較少；4程序儲(chǔ)備器 全部帶處理器的系統(tǒng)都接受程序儲(chǔ)備器,但設(shè)計(jì)工程師必需準(zhǔn)備這個(gè)儲(chǔ)備器是位 于處理器內(nèi)部仍是外部；在做出了這個(gè)決策之后,設(shè)計(jì)工程師才能進(jìn)一步確定存 儲(chǔ)器的容量和類型；當(dāng)然有的時(shí)候,微把握器既有內(nèi)部程序儲(chǔ)備器也有外部尋址 總線,此時(shí)設(shè)計(jì)工程師可以選擇使用它們當(dāng)中的任何一個(gè),或者兩者都使用；這 就是為什么為某個(gè)應(yīng)用選擇正確儲(chǔ)備器的問(wèn)題,常常由于微把握器的選擇變得復(fù) 雜起來(lái),以及為什么轉(zhuǎn)變儲(chǔ)備器

16、的規(guī)模也將導(dǎo)致轉(zhuǎn)變微把握器的選擇的緣由；假如微把握器既利用內(nèi)部?jī)?chǔ)備器也利用外部?jī)?chǔ)備器,就內(nèi)部?jī)?chǔ)備器通常被用來(lái)存 儲(chǔ)不常轉(zhuǎn)變的代碼,而外部?jī)?chǔ)備器用于儲(chǔ)備更新比較頻繁的代碼和數(shù)據(jù)；設(shè)計(jì)工 程師也需要考慮儲(chǔ)備器是否將被在線重新編程或用新的可編程器件替代；對(duì)于需 要重編程功能的應(yīng)用,人們通常選用帶有內(nèi)部閃存的微把握器,但帶有內(nèi)部 OTP 或 ROM 和外部閃存或 EEPROM 的微把握器也中意這個(gè)要求；為降低成本,外部 閃存可用來(lái)儲(chǔ)備代碼和數(shù)據(jù),但在儲(chǔ)備數(shù)據(jù)時(shí)必需當(dāng)心防止意外修改代碼；在大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)中,人們利用閃儲(chǔ)備備程序以便在線升級(jí)固件；代碼穩(wěn)固的 較老的應(yīng)用系統(tǒng)仍可以使用 ROM 和 OTP

17、儲(chǔ)備器,但由于閃存的通用性,越來(lái)越 多的應(yīng)用系統(tǒng)正轉(zhuǎn)向閃存；5數(shù)據(jù)儲(chǔ)備器 與程序儲(chǔ)備器類似,數(shù)據(jù)儲(chǔ)備器可以位于微把握器內(nèi)部,或者是外部器件,但這兩種情形存在一些差別；有時(shí)微把握器內(nèi)部包含SRAM 易失性 和 EEPROM 非易失兩種數(shù)據(jù)儲(chǔ)備器,但有時(shí)不包含內(nèi)部 EEPROM ,在這種情形下,當(dāng)需要儲(chǔ)備大量數(shù)據(jù)時(shí),設(shè)計(jì)工程師可以選擇外部的串行EEPROM 或串行閃存器件；當(dāng)然,也可以使用并行 EEPROM 或閃存,但通常它們只被用作程序儲(chǔ)備器；當(dāng)需要外部高速數(shù)據(jù)儲(chǔ)備器時(shí),通常選擇并行 SRAM 并使用外部串行 EEPROM 器件來(lái)中意對(duì)非易失性儲(chǔ)備器的要求；一些設(shè)計(jì)仍將閃存器件用作程序儲(chǔ)備器,但

18、保留一個(gè)扇區(qū)作為數(shù)據(jù)儲(chǔ)備區(qū)；這種方法可以降低成本、空間并供應(yīng)非易失性數(shù)據(jù)儲(chǔ)備器；針對(duì)非易失性儲(chǔ)備器要求,串行 EEPROM 器件支持 I2C 、SPI 或微線 Microwire通訊總線,而串行閃存通常使用 SPI 總線；由于寫入速度很快且?guī)в?I2C 和 SPI名師精編 優(yōu)秀教案串行接口, FRAM 在一些系統(tǒng)中得到應(yīng)用；6易失性和非易失性儲(chǔ)備器 儲(chǔ)備器可分成易失性儲(chǔ)備器或者非易失性儲(chǔ)備器,前者在斷電后將丟失數(shù)據(jù),而 后者在斷電后仍可保持?jǐn)?shù)據(jù)；設(shè)計(jì)工程師有時(shí)將易失性儲(chǔ)備器與后備電池一起使 用,使其表現(xiàn)猶如非易失性器件,但這可能比簡(jiǎn)潔地使用非易失性儲(chǔ)備器更加昂貴；然而,對(duì)要求儲(chǔ)備器容量特殊大的

19、系統(tǒng)而言,帶有后備電池的 中意設(shè)計(jì)要求且性價(jià)比很高的一種方法；DRAM 可能是在有連續(xù)能量供應(yīng)的系統(tǒng)中,易失性或非易失性儲(chǔ)備器都可以使用,但必需基于 斷電的可能性做出最終決策；假如儲(chǔ)備器中的信息可以在電力復(fù)原時(shí)從另一個(gè)信 源中復(fù)原出來(lái),就可以使用易失性儲(chǔ)備器；選擇易失性儲(chǔ)備器與電池一起使用的另一個(gè)緣由是速度；盡管非易失儲(chǔ)備器件可以在斷電時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù),但寫入數(shù)據(jù)一個(gè)字節(jié)、頁(yè)或扇區(qū)的時(shí)間較長(zhǎng)；7串行儲(chǔ)備器和并行儲(chǔ)備器 在定義了應(yīng)用系統(tǒng)之后,微把握器的選擇是準(zhǔn)備選擇串行或并行儲(chǔ)備器的一個(gè)因 素；對(duì)于較大的應(yīng)用系統(tǒng),微把握器通常沒(méi)有足夠大的內(nèi)部?jī)?chǔ)備器,這時(shí)必需使 用外部?jī)?chǔ)備器,由于外部尋址總線通常是并行

20、的,外部的程序儲(chǔ)備器和數(shù)據(jù)儲(chǔ)備 器也將是并行的；較小的應(yīng)用系統(tǒng)通常使用帶有內(nèi)部?jī)?chǔ)備器但沒(méi)有外部地址總線的微把握器；假如 需要額外的數(shù)據(jù)儲(chǔ)備器,外部串行儲(chǔ)備器件是正確選擇；大多數(shù)情形下,這個(gè)額 外的外部數(shù)據(jù)儲(chǔ)備器是非易失性的；依據(jù)不同的設(shè)計(jì),引導(dǎo)儲(chǔ)備器可以是串行也可以是并行的；假如微把握器沒(méi)有內(nèi) 部?jī)?chǔ)備器,并行的非易失性儲(chǔ)備器件對(duì)大多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)而言是正確的選擇；但對(duì) 一些高速應(yīng)用,可以使用外部的非易失性串行儲(chǔ)備器件來(lái)引導(dǎo)微把握器,并答應(yīng) 主代碼儲(chǔ)備在內(nèi)部或外部高速 SRAM 中；8EEPROM 與閃存 儲(chǔ)備器技術(shù)的成熟使得 RAM 和 ROM 之間的界限變得很模糊,如今有一些類型的儲(chǔ)備器 如 E

21、EPROM 和閃存 組合了兩者的特性；這些器件像RAM 一樣進(jìn)行讀寫,并像 ROM 一樣在斷電時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù),它們都可電擦除且可編程,但各自有它們優(yōu)缺點(diǎn)；從軟件角度看, 獨(dú)立的 EEPROM 和閃存器件是類似的,兩者主要差別是EEPROM器件可以逐字節(jié)地修改,而閃存器件只支持扇區(qū)擦除以及對(duì)被擦除單元的字、頁(yè)或扇區(qū)進(jìn)行編程；對(duì)閃存的重新編程仍需要使用SRAM ,因此它要求更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)有更多的器件在工作,從而需要消耗更多的電池能量；設(shè)計(jì)工程師也必需確認(rèn)在修改數(shù)據(jù)時(shí)有足夠容量的 SRAM 可用；儲(chǔ)備器密度是準(zhǔn)備選擇串行 EEPROM 或者閃存的另一個(gè)因素；市場(chǎng)上可用的獨(dú)立串行 EEPROM 器件的容量在

22、 128KB 或以下,獨(dú)立閃存器件的容量在 32KB 或以上；假如把多個(gè)器件級(jí)聯(lián)在一起,可以用串行 EEPROM 實(shí)現(xiàn)高于 128KB 的容量； 很高的擦除 /寫入耐久性要求促使設(shè)計(jì)工程師選擇 EEPROM ,由于典型的串行 EEPROM可擦除 /寫入 100 萬(wàn)次； 閃存一般可擦除 /寫入 1 萬(wàn)次, 只有少數(shù)幾種器件能達(dá)到 10萬(wàn)次；今日,大多數(shù)閃存器件的電壓范疇為2.7V 到 3.6V；假如不要求字節(jié)尋址才能或很高的擦除 /寫入耐久性,在這個(gè)電壓范疇內(nèi)的應(yīng)用系統(tǒng)接受閃存,可以使成本相對(duì) 較低；9EEPROM 與 FRAM 名師精編 優(yōu)秀教案EEPROM 和 FRAM 的設(shè)計(jì)參數(shù)類似, 但

23、 FRAM 的可讀寫次數(shù)特殊高且寫入速度較快；然而通常情形下,用戶仍會(huì)選擇EEPROM 而不是 FRAM ,其主要緣由是成本FRAM 較為昂貴 、質(zhì)量水平和供貨情形；設(shè)計(jì)工程師常常使用成本較低的串行EEPROM ,除非耐久性或速度是強(qiáng)制性的系統(tǒng)要求；DRAM 和 SRAM 都是易失性儲(chǔ)備器,盡管這兩種類型的儲(chǔ)備器都可以用作程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)儲(chǔ)備 器,但 SRAM 主要用于數(shù)據(jù)儲(chǔ)備器；DRAM 與 SRAM 之間的主要差別是數(shù)據(jù)儲(chǔ)備的壽命；只要不斷電,SRAM 就能保持其數(shù)據(jù),但 DRAM 只有極短的數(shù)據(jù)壽命,通常為 4 毫秒左右；與 SRAM 相比, DRAM 似乎是毫無(wú)用處的,但位于微把握器內(nèi)部的 DRAM 把握器使 DRAM 的性能表現(xiàn)與 SRAM 一樣； DRAM 把握器在數(shù)據(jù)消逝之前周期性地刷新所儲(chǔ)備的數(shù)據(jù),所以儲(chǔ)備器的內(nèi)容可以依據(jù)需要保持長(zhǎng)時(shí)間；由于比特成本低,DRAM 通常用作程序儲(chǔ)備器,所以有龐大儲(chǔ)備要求的應(yīng)用可以從 DRAM 獲益； 它的最大缺點(diǎn)是速度慢,但運(yùn)算機(jī)系統(tǒng)使用高速 SRAM 作為高速緩沖儲(chǔ)備器來(lái)補(bǔ)償 DRAM 的速度缺陷；10、云儲(chǔ)存和傳統(tǒng)儲(chǔ)備相比,云儲(chǔ)備系統(tǒng)具有如下優(yōu)勢(shì)：優(yōu)異性能支持高并發(fā)、帶寬飽和利用；云儲(chǔ)備系統(tǒng)將把握流和數(shù)據(jù)流分別,數(shù)據(jù)拜望時(shí)多個(gè)儲(chǔ)備服