存储器讲义系统设计
《存储器设计》课件
读时
使SA两侧 虚单元 的信号差
一侧的 相同则 位线电
平始终
为VR
VR=1/2(Vs1+Vs0),若使Vs1、Vs0分别为VDD和GND则VR选为1/2VDD
BL1 BL2 BL3 BL4
位线的布置 SA的布置
开式位线 Open bitlines 折叠位线 Folded bitlines
BL1 BL2 BL3 BL4
电位下降。
在两侧位线上形成电位差
读‘1’>0 读‘0’<0 为提高速度并不等一侧位线下降为 低电平，而是只要位线间建立一定 的信号差就送读出放大器，放大输 出。
需要灵敏放大器，不用再生
SRAM写操作
SRAM写0
写操作时，选中单元WL为高，M5，M6导通。位线BL，!BL准备好 待写入的信号。写1，BL＝1＝VDD，写0， BL＝0。 BL、!BL通过M6、M5对Q、!Q强迫充放电，与单元内原先存储的 状态无关。 写操作结束后，双稳单元将信息保存。
第十章 存储器设计
第一节 简介 第二节 动态随机存储器 DRAM 第三节 静态随机存储器 SRAM 第四节 只读存储器ROM 第五节 非易失存储器 NVM
第一节 简介
一、存储器的分类 二、存储器的总体结构 三、存储器的时序
一、存储器的分类
随机存取存储器 RAM Random Access Memory
SA越灵敏，可分辩的信号差越 小，抗干扰能力越差，各种干 扰引起的信号差也会被放大－ 避免干扰
要求SA中的器件对称，否则灵 敏度下降，器件参数对称
VBL>V!BL
VBL最后稳定在（ VDD）SAP
V！BL最后稳定在 （GND）SAN
VBL<V!BL
存储器管理的课程设计
存储器管理的课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握存储器管理的基本原理和操作方法，能够运用存储器管理的知识和技能解决实际问题。
具体来说，知识目标包括掌握存储器的基本概念、分类和特点，理解存储器管理的基本原理和方法，了解存储器管理技术的发展趋势。
技能目标包括能够运用存储器管理的知识和技能进行存储器的分配和回收，能够进行存储器性能的评估和优化。
情感态度价值观目标包括培养学生的创新意识和团队合作精神，提高学生的问题解决能力和实践能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括存储器的基本概念、分类和特点，存储器管理的基本原理和方法，存储器管理技术的发展趋势。
具体来说，第一部分将介绍存储器的基本概念，包括存储器的定义、功能和分类，以及存储器的主要特点。
第二部分将讲解存储器管理的基本原理，包括存储器的分配和回收策略，存储器的扩充和压缩技术，以及存储器的共享和保护机制。
第三部分将介绍存储器管理技术的发展趋势，包括非易失性存储器技术、存储器层次结构和存储器网络技术。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标，我们将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
首先，通过讲授法，我们将向学生系统地传授存储器管理的基本知识和理论。
其次，通过讨论法，我们将引导学生进行思考和交流，培养学生的创新意识和团队合作精神。
然后，通过案例分析法，我们将提供实际案例，让学生运用存储器管理的知识和技能解决实际问题。
最后，通过实验法，我们将让学生亲自动手进行存储器管理的实验操作，提高学生的实践能力和问题解决能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，我们将准备多种教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
首先，我们将选择合适的教材和参考书，为学生提供全面和深入的存储器管理知识。
其次，我们将收集和整理多媒体资料，如图片、视频和动画，以丰富学生的学习体验。
然后，我们将准备实验设备，让学生能够进行存储器管理的实验操作，提高学生的实践能力。
课程设计存储系统设计
课程设计存储系统设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握存储系统设计的基本原理和方法，包括存储体系结构、存储设备、数据管理、缓存策略等，培养学生解决存储系统相关问题的能力。
1.掌握存储系统的基本概念和体系结构。
2.了解不同类型的存储设备及其工作原理。
3.理解数据管理技术和缓存策略。
4.熟悉存储系统性能评估和优化方法。
5.能够分析存储系统的需求和设计存储方案。
6.能够运用存储设备和管理技术，实现存储系统的设计和优化。
7.能够使用相关工具进行存储系统性能评估。
情感态度价值观目标：1.培养学生对存储系统研究的兴趣，提高学生主动学习的积极性。
2.培养学生团队协作和沟通交流的能力。
3.培养学生关注存储系统在社会发展和信息技术应用中的价值，提升学生的社会责任感。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几个部分：1.存储系统概述：存储体系结构、存储设备类型及工作原理。
2.数据管理技术：文件系统、目录结构、磁盘空间分配策略等。
3.缓存策略：缓存原理、缓存算法、缓存命中率等。
4.存储系统性能评估与优化：性能指标、性能评估方法、性能优化策略。
5.实际案例分析：分析典型的存储系统设计案例，如分布式存储系统、云计算存储等。
三、教学方法为了提高教学效果，将采用多种教学方法相结合的方式进行授课，包括：1.讲授法：讲解存储系统的基本概念、原理和关键技术。
2.案例分析法：分析实际案例，使学生更好地理解和掌握存储系统设计方法。
3.讨论法：学生针对存储系统设计中的问题进行讨论，培养学生的思考和沟通能力。
4.实验法：让学生动手实践，实际操作存储系统，提高学生的实际应用能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，将准备以下教学资源：1.教材：《存储系统设计与实现》。
2.参考书：存储系统相关论文和书籍。
3.多媒体资料：存储系统相关视频教程、PPT课件等。
4.实验设备：服务器、存储设备、网络设备等，用于开展存储系统实验。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评价方式，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
(整理)微机系统存储器讲义课件课件
第一节最小系统与程序存储器的扩展MCS－51系列单片机有很强的扩展功能，采用常用的电路芯片，按照典型的电路连接，就能方便地构成各种不同扩展的应用系统。
进行系统扩展时，单片机的引脚构成三总线结构：地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总统（CB），各种扩展电路的外接芯片都通过该三总线与单片机连接MSC—51系列扩展时常用的芯片：地址锁存器——74LS373；总线驱动器——74LS244（单向）、74LS245（双向）。
P0口要复用为数据总线，加用的总线驱动器应该是双精品文档向的，可用74LS245。
P2口如加用总线驱动器，可用单项的74LS244。
一、最小系统对于国内使用较多的8031机型来说，片内不含程序存储器，必须添用片外程序存储器，再用到地址锁存器，才能构成一台完整的计算机。
因此严格说，它称不上是“单片”机。
8031本身、片外程序存储器与地址锁存器组成了一个真正可用的、未曾扩展的最小系统。
1、工作时序51系列单片机在设计时为最小系统规定了工作时序：P2口送出PC H信息；P0口送出PC L信息和输入指令；在每个机器周期中，ALE脉冲两次有效，它的频率是2HMz；精品文档/PSEN脉冲也是两次有效。
ALE第一次有效发生在S1P2和D2P1期间，而当S2状态周期、它处于下降沿时P0口上低8位地址信心PCL被锁存到地址锁存器；然后在S4状态周期、/PSEN处上升沿时将指令读入单片机。
ALE第二次有效发生在S4P2和S5P1期间，在S5状态周期、ALE处下降沿时P0口上新的PCL值又被锁存到地址所存器，以待下一机器周期的S1状态、/PSEN处上升沿时读入新的PC值所指地址中的指令。
这样，在每个机器周期的S1状态周期已取有该机器周期要执行的指令信息，而在S1P2期间将开始执行。
2、EPROM芯片图4-6所示是常用的EPROM芯片的引脚图。
24个引脚的EPROM芯片有：2716（2K*8）、2732（4K*8），28个引脚的芯片有：2764（8K*8）、27128（16K*8）、27256（32K*8）、27512（64K*8）。
存储器的课程设计
存储器的课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握存储器的基本概念、分类和作用，能够理解不同类型存储器的特点和应用场景，以及掌握存储器的基本操作方法。
1.了解存储器的定义和作用；2.掌握存储器的分类及特点；3.理解不同类型存储器的应用场景；4.掌握存储器的基本操作方法。
5.能够正确识别和选用不同类型的存储器；6.能够进行存储器的简单操作和维护；7.能够运用存储器解决实际问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生对存储器的兴趣和好奇心；2.培养学生珍惜存储器资源，养成良好的数据存储习惯；3.培养学生团队协作和自主学习的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括存储器的定义、分类、特点、应用场景和基本操作方法。
1.存储器的定义和作用：介绍存储器的概念，解释存储器在计算机系统中的重要性。
2.存储器的分类及特点：讲解不同类型存储器的分类，如内存、硬盘、U盘等，并阐述各自的特点和优缺点。
3.存储器的应用场景：分析存储器在不同领域的应用，如个人电脑、服务器、移动设备等。
4.存储器的基本操作方法：介绍存储器的常见操作，如格式化、分区、复制、粘贴等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法：1.讲授法：讲解存储器的基本概念、分类和作用，以及基本操作方法。
2.讨论法：学生分组讨论存储器在不同场景下的应用，促进学生思考和交流。
3.案例分析法：通过分析具体案例，让学生了解存储器在实际生活中的应用和重要性。
4.实验法：安排课内外实验，让学生亲手操作存储器，加深对存储器的理解和掌握。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用合适的教材，为学生提供系统、全面的知识体系。
2.参考书：提供相关参考书籍，为学生提供更多的学习资料。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，增强课堂的趣味性和生动性。
4.实验设备：准备存储器设备，让学生进行实际操作和实验。
存储器设计课程设计
存储器设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握存储器设计的基本原理和方法，包括存储器的分类、工作原理、性能评价和设计流程。
学生应能够理解并分析不同类型的存储器，如RAM、ROM、Cache等，并掌握存储器层次结构的设计和优化方法。
此外，学生还应具备一定的实验技能，能够进行存储器设计的仿真和测试。
通过本课程的学习，学生应能够将所学的知识和技能应用于实际的存储器设计项目中，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括存储器的基本概念、存储器层次结构、存储器设计方法和实验技能。
具体包括：1.存储器的基本概念：介绍存储器的定义、分类和性能指标，如容量、速度、功耗等。
2.存储器层次结构：讲解存储器层次结构的原理和设计方法，包括单级存储器、多级存储器和虚拟存储器。
3.存储器设计方法：详细介绍存储器的设计流程，包括存储单元设计、存储器阵列设计和读写电路设计。
4.实验技能：通过实际操作，使学生掌握存储器设计的仿真和测试方法，提高实验技能。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握存储器设计的基本原理和方法。
2.讨论法：学生进行小组讨论，引导学生主动思考和探索存储器设计的问题。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解存储器设计的应用场景和挑战。
4.实验法：让学生亲自动手进行存储器设计的仿真和测试，提高实验技能和实际问题解决能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将准备以下教学资源：1.教材：选用合适的教材，如《存储器设计》等，为学生提供系统的学习材料。
2.参考书：提供相关的参考书籍，如《计算机组成与设计》等，供学生深入学习和参考。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，丰富学生的学习体验。
4.实验设备：准备存储器设计的实验设备，如FPGA开发板、仿真器等，为学生提供实际操作的机会。
存储器的课程设计
存储器的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解存储器的基本概念，掌握存储器的种类、工作原理及其在计算机系统中的作用；2. 学会使用不同的存储单位进行数据存储，并能进行相应的换算；3. 掌握存储器层次结构，了解不同层次存储器的性能特点。
技能目标：1. 培养学生运用存储器知识解决实际问题的能力，例如进行数据存储和读取操作；2. 提高学生分析存储器性能、选择合适存储器的能力；3. 培养学生通过查阅资料、合作学习等方式获取存储器相关知识的技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对计算机存储器技术的兴趣和热情，激发他们探索计算机科学的欲望；2. 培养学生良好的团队合作意识，学会在团队中分享知识、互相学习；3. 增强学生的信息素养，使他们认识到存储器在信息技术发展中的重要性。
课程性质：本课程属于计算机科学领域，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生处于高年级阶段，已具备一定的计算机基础知识，对存储器有一定了解，但尚未深入学习。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，通过实例分析、课堂讨论等形式，引导学生深入理解存储器相关知识，培养其解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的情感态度价值观培养，提高他们的综合素质。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 存储器概述：介绍存储器的定义、分类、作用及其发展历程，对应教材第一章内容；- 内存储器与外存储器；- 存储器的主要性能指标。
2. 存储器的工作原理：讲解存储器的工作原理，包括存储单元、存储器芯片等，对应教材第二章内容；- 存储单元的构成与工作原理；- 存储器芯片的结构与功能。
3. 存储器层次结构：阐述存储器层次结构的概念，介绍各级存储器的特点，对应教材第三章内容；- Cache存储器；- 主存储器；- 辅助存储器。
4. 存储器容量与地址编码：讲解存储器容量的计算方法，地址编码的表示方式，对应教材第四章内容；- 存储器容量的计算；- 地址编码的表示与转换。
存储器系统设计
ALE
CE
OE
A0~A7 A8~A14 62256 D0~D7
CE
OE
G 373 1D~8D 8
P0
PSEN
WR
RD
系统的EPROM(27256)0000~7FFFH(管理仿真系统的程序)，系统的仿 真ROM和数据存储器为8000~FFFFH。当执行系统的管理程序时， 27256有效（尽管有效 PSEN ，但地址不对），62256无效，当执行自己 编的仿真程序时，系统转向62256中执行你输入的程序，当遇到MOVX
ALE
8
2764
2764
2764
P0
PSEN
P2.6 0 0 1 P2.5 0 1 0 /Y0 /Y1 /Y2 0 1 1 0000-1FFFH (8000H-9FFFH) 括号内 1 0 1 2000-3FFFH(A000H-BFFFH) 为重叠 1 1 0 4000-5FFFFH(C000H-DFFFH) 区！
74LS138的真值表
输出有效时，只有一个为低电平，其余为高电平，故用其来接被选的芯片时， 只有一个被选中。保持芯片之间地址的不重叠。（74LS139的介绍见书P158）
5.2.3 程序存储器扩展设计
(1)扩展16KB EPROM(线选法用单片机地址总线高位地址作为选择某 一存贮器的片选信号)。
;将最后一个字节数据取出 ;原始数据比较，陷入死循环！ ;最高位不同，再查！
地址 输出
指令 输入
PCL 输出
指令 输入
PCL 输出
P2口输出程序存储器的高8位地址PCH(A15~A8)，具有锁存功能。 P0口地址/数据复用线，在ALE上升为高电平时，P0口输出程序存储 器的低8位地址(A7~A0)，在ALE的下降沿，把A7~A0锁存到外部地 址锁存器中，得到地址信号，接着，P0口由输出变为输入，高8位地 址不变(低8位已锁存)，故已选定外部ROM的某一个地址，随即 PSEN 低电平有效，外部ROM通，对应地址单元中的指令字节出现在数据 总线上供CPU读取。