存储单元存在时间

❶ 衡量主存储器的主要技术指标

主存储器的性能指标主要是存储容量、存取时间、存储周期和存储器带宽。
字存储单元即存放一个机器字的存储单元，相应的地址称为字地址。一个机器字可以包含数个字节，
所以一个存储单元也可包含数个能够单独编址的字节地址。
下面列出主存储器的主要几项技术指标：
主存储器的主要几项技术指标
指标 含义 表现 单位
存储容量 在一个存储器中可以容纳的存储单元总数 存储空间的大小 字数，字节数
存取时间 启动到完成一次存储器操作所经历的时间 主存的速度 ｎｓ
存储周期 连续启动两次操作所需间隔的最小时间 主存的速度 ｎｓ
存储器带宽 单位时间里存储器所存取的信息量, 数据传输速率技术指标 位/秒，字节/秒
主存储器的性能指标主要是存储容量、存取时间和存储周期。
存放一个机器字的存储单元，通常称为字存储单元，相应的单元地址叫字地址。而存放一个字节的单元，称为字节存储单元，相应的地址称为字节地址。如果计算机中可编址的最小单位是字存储单元，则该计算机称为按字编址的计算机。如果计算机中可编址的最小单位是字节，则该计算机称为按字节编址的计算机。一个机器字可以包含数个字节，所以一个存储单元也可以包含数个能够单独编址的字节地址。例如，PDP-11系列计算机，一个16位二进制的字存储单元可存放两个字节，可以按字地址寻址，也可以按字节地址寻址。当用字节地址寻址时，16位的存储单元占两个字节地址。
在一个存储器中容纳的存储单元总数通常称为该存储器的存储容量。存储容量用字数或字节数(B)来表示，如64K字，512KB，10MB。外存中为了表示更大的存储容量，采用MB，GB，TB等单位。其中1KB=2B，1MB=2B，1GB=2B，1TB=2B。B表示字节，一个字节定义为8个二进制位，所以计算机中一个字的字长通常为8的倍数。存储容量这一概念反映了存储空间的大小。
存储时间有称存储器访问时间，是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。具体讲，从一次读操作命令发出到该操作完成，将数据读入数据缓冲寄存器为止所经历的时间，即为存储器存取时间。
存储周期是指连续启动两次独立的存储器操作(如连续两次读操作)所需间隔的最小时间。通常，存储周期略大于存储时间，其时间单位为ns

❷ 存储器的原理是什么

存储器讲述工作原理及作用

介绍

存储器(Memory)是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。其概念很广，有很多层次，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。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。有了存储器，计算机才有记忆功能，才能保证正常工作。计算机中的存储器按用途存储器可分为主存储器(内存)和辅助存储器(外存),也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。外存通常是磁性介质或光盘等，能长期保存信息。内存指主板上的存储部件，用来存放当前正在执行的数据和程序，但仅用于暂时存放程序和数据，关闭电源或断电，数据会丢失。

2.按存取方式分类

(1)随机存储器(RAM)：如果存储器中任何存储单元的内容都能被随机存取，且存取时间与存储单元的物理位置无关，则这种存储器称为随机存储器(RAM)。RAM主要用来存放各种输入/输出的程序、数据、中间运算结果以及存放与外界交换的信息和做堆栈用。随机存储器主要充当高速缓冲存储器和主存储器。

(2)串行访问存储器(SAS)：如果存储器只能按某种顺序来存取，也就是说，存取时间与存储单元的物理位置有关，则这种存储器称为串行访问存储器。串行存储器又可分为顺序存取存储器(SAM)和直接存取存储器(DAM)。顺序存取存储器是完全的串行访问存储器，如磁带，信息以顺序的方式从存储介质的始端开始写入(或读出);直接存取存储器是部分串行访问存储器，如磁盘存储器，它介于顺序存取和随机存取之间。

(3)只读存储器(ROM)：只读存储器是一种对其内容只能读不能写入的存储器，即预先一次写入的存储器。通常用来存放固定不变的信息。如经常用作微程序控制存储器。目前已有可重写的只读存储器。常见的有掩模ROM(MROM)，可擦除可编程ROM(EPROM)，电可擦除可编程ROM(EEPROM).ROM的电路比RAM的简单、集成度高，成本低，且是一种非易失性存储器，计算机常把一些管理、监控程序、成熟的用户程序放在ROM中。

3.按信息的可保存性分类

非永久记忆的存储器：断电后信息就消失的存储器，如半导体读/写存储器RAM。

永久性记忆的存储器：断电后仍能保存信息的存储器，如磁性材料做成的存储器以及半导体ROM。

4.按在计算机系统中的作用分

根据存储器在计算机系统中所起的作用，可分为主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器、控制存储器等。为了解决对存储器要求容量大，速度快，成本低三者之间的矛盾，目前通常采用多级存储器体系结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。

能力影响

从写命令转换到读命令，在某个时间访问某个地址，以及刷新数据等操作都要求数据总线在一定时间内保持休止状态，这样就不能充分利用存储器通道。此外，宽并行总线和DRAM内核预取都经常导致不必要的大数据量存取。在指定的时间段内，存储器控制器能存取的有用数据称为有效数据速率，这很大程度上取决于系统的特定应用。有效数据速率随着时间而变化，常低于峰值数据速率。在某些系统中，有效数据速率可下降到峰值速率的10%以下。

通常，这些系统受益于那些能产生更高有效数据速率的存储器技术的变化。在CPU方面存在类似的现象，最近几年诸如AMD和 TRANSMETA等公司已经指出，在测量基于CPU的系统的性能时，时钟频率不是唯一的要素。存储器技术已经很成熟，峰值速率和有效数据速率或许并不比以前匹配的更好。尽管峰值速率依然是存储器技术最重要的参数之一，但其他结构参数也可以极大地影响存储器系统的性能。

影响有效数据速率的参数

有几类影响有效数据速率的参数，其一是导致数据总线进入若干周期的停止状态。在这类参数中，总线转换、行周期时间、CAS延时以及RAS到CAS的延时(tRCD)引发系统结构中的大部分延迟问题。

总线转换本身会在数据通道上产生非常长的停止时间。以GDDR3系统为例，该系统对存储器的开放页不断写入数据。在这期间，存储器系统的有效数据速率与其峰值速率相当。不过，假设100个时钟周期中，存储器控制器从读转换到写。由于这个转换需要6个时钟周期，有效的数据速率下降到峰值速率的 94%。在这100个时钟周期中，如果存储器控制器将总线从写转换到读的话，将会丢失更多的时钟周期。这种存储器技术在从写转换到读时需要15个空闲周期，这会将有效数据速率进一步降低到峰值速率的79%。表1显示出针几种高性能存储器技术类似的计算结果。

显然，所有的存储器技术并不相同。需要很多总线转换的系统设计师可以选用诸如XDR、RDRAM或者DDR2这些更高效的技术来提升性能。另一方面，如果系统能将处理事务分组成非常长的读写序列，那么总线转换对有效带宽的影响最小。不过，其他的增加延迟现象，例如库(bank)冲突会降低有效带宽，对性能产生负面影响。

DRAM技术要求库的页或行在存取之前开放。一旦开放，在一个最小周期时间，即行周期时间(tRC)结束之前，同一个库中的不同页不能开放。对存储器开放库的不同页存取被称为分页遗漏，这会导致与任何tRC间隔未满足部分相关的延迟。对于还没有开放足够周期以满足tRC间隙的库而言，分页遗漏被称为库冲突。而tRC决定了库冲突延迟时间的长短，在给定的DRAM上可用的库数量直接影响库冲突产生的频率。

大多数存储器技术有4个或者8个库，在数十个时钟周期具有tRC值。在随机负载情况下，那些具有8个库的内核比具有4个库的内核所发生的库冲突更少。尽管tRC与库数量之间的相互影响很复杂，但是其累计影响可用多种方法量化。

存储器读事务处理

考虑三种简单的存储器读事务处理情况。第一种情况，存储器控制器发出每个事务处理，该事务处理与前一个事务处理产生一个库冲突。控制器必须在打开一个页和打开后续页之间等待一个tRC时间，这样增加了与页循环相关的最大延迟时间。在这种情况下的有效数据速率很大程度上决定于I/O，并主要受限于DRAM内核电路。最大的库冲突频率将有效带宽削减到当前最高端存储器技术峰值的20%到30%。

在第二种情况下，每个事务处理都以随机产生的地址为目标。此时，产生库冲突的机会取决于很多因素，包括tRC和存储器内核中库数量之间的相互作用。tRC值越小，开放页循环地越快，导致库冲突的损失越小。此外，存储器技术具有的库越多，随机地址存取库冲突的机率就越小。

第三种情况，每个事务处理就是一次页命中，在开放页中寻址不同的列地址。控制器不必访问关闭页，允许完全利用总线，这样就得到一种理想的情况，即有效数据速率等于峰值速率。

第一种和第三种情况都涉及到简单的计算，随机情况受其他的特性影响，这些特性没有包括在DRAM或者存储器接口中。存储器控制器仲裁和排队会极大地改善库冲突频率，因为更有可能出现不产生冲突的事务处理，而不是那些导致库冲突的事务处理。

然而，增加存储器队列深度未必增加不同存储器技术之间的相对有效数据速率。例如，即使增加存储器控制队列深度，XDR的有效数据速率也比 GDDR3高20%。存在这种增量主要是因为XDR具有更高的库数量以及更低的tRC值。一般而言，更短的tRC间隔、更多的库数量以及更大的控制器队列能产生更高的有效带宽。

实际上，很多效率限制现象是与行存取粒度相关的问题。tRC约束本质上要求存储器控制器从新开放的行中存取一定量的数据，以确保数据管线保持充满。事实上，为保持数据总线无中断地运行，在开放一个行之后，只须读取很少量的数据，即使不需要额外的数据。

另外一种减少存储器系统有效带宽的主要特性被归类到列存取粒度范畴，它规定了每次读写操作必须传输的数据量。与之相反，行存取粒度规定每个行激活(一般指每个RAS的CAS操作)需要多少单独的读写操作。列存取粒度对有效数据速率具有不易于量化的巨大影响。因为它规定一个读或写操作中需要传输的最小数据量，列存取粒度给那些一次只需要很少数据量的系统带来了问题。例如，一个需要来自两列各8字节的16字节存取粒度系统，必须读取总共32字节以存取两个位置。因为只需要32个字节中的16个字节，系统的有效数据速率降低到峰值速率的50%。总线带宽和脉冲时间长度这两个结构参数规定了存储器系统的存取粒度。

总线带宽是指连接存储器控制器和存储器件之间的数据线数量。它设定最小的存取粒度，因为对于一个指定的存储器事务处理，每条数据线必须至少传递一个数据位。而脉冲时间长度则规定对于指定的事务处理，每条数据线必须传递的位数量。每个事务处理中的每条数据线只传一个数据位的存储技术，其脉冲时间长度为1。总的列存取粒度很简单：列存取粒度=总线宽度×脉冲时间长度。

很多系统架构仅仅通过增加DRAM器件和存储总线带宽就能增加存储系统的可用带宽。毕竟，如果4个400MHz数据速率的连接可实现 1.6GHz的总峰值带宽，那么8个连接将得到3.2GHz。增加一个DRAM器件，电路板上的连线以及ASIC的管脚就会增多，总峰值带宽相应地倍增。

首要的是，架构师希望完全利用峰值带宽，这已经达到他们通过物理设计存储器总线所能达到的最大值。具有256位甚或512位存储总线的图形控制器已并不鲜见，这种控制器需要1,000个，甚至更多的管脚。封装设计师、ASIC底层规划工程师以及电路板设计工程师不能找到采用便宜的、商业上可行的方法来对这么多信号进行布线的硅片区域。仅仅增加总线宽度来获得更高的峰值数据速率，会导致因为列存取粒度限制而降低有效带宽。

假设某个特定存储技术的脉冲时间长度等于1，对于一个存储器处理，512位宽系统的存取粒度为512位(或者64字节)。如果控制器只需要一小段数据，那么剩下的数据就被浪费掉，这就降低了系统的有效数据速率。例如，只需要存储系统32字节数据的控制器将浪费剩余的32字节，进而导致有效的数据速率等于50%的峰值速率。这些计算都假定脉冲时间长度为1。随着存储器接口数据速率增加的趋势，大多数新技术的最低脉冲时间长度都大于1。

选择技巧

存储器的类型将决定整个嵌入式系统的操作和性能，因此存储器的选择是一个非常重要的决策。无论系统是采用电池供电还是由市电供电，应用需求将决定存储器的类型(易失性或非易失性)以及使用目的(存储代码、数据或者两者兼有)。另外，在选择过程中，存储器的尺寸和成本也是需要考虑的重要因素。对于较小的系统，微控制器自带的存储器就有可能满足系统要求，而较大的系统可能要求增加外部存储器。为嵌入式系统选择存储器类型时，需要考虑一些设计参数，包括微控制器的选择、电压范围、电池寿命、读写速度、存储器尺寸、存储器的特性、擦除/写入的耐久性以及系统总成本。

选择存储器时应遵循的基本原则

1、内部存储器与外部存储器

一般情况下，当确定了存储程序代码和数据所需要的存储空间之后，设计工程师将决定是采用内部存储器还是外部存储器。通常情况下，内部存储器的性价比最高但灵活性最低，因此设计工程师必须确定对存储的需求将来是否会增长，以及是否有某种途径可以升级到代码空间更大的微控制器。基于成本考虑，人们通常选择能满足应用要求的存储器容量最小的微控制器，因此在预测代码规模的时候要必须特别小心，因为代码规模增大可能要求更换微控制器。目前市场上存在各种规模的外部存储器器件，我们很容易通过增加存储器来适应代码规模的增加。有时这意味着以封装尺寸相同但容量更大的存储器替代现有的存储器，或者在总线上增加存储器。即使微控制器带有内部存储器，也可以通过增加外部串行EEPROM或闪存来满足系统对非易失性存储器的需求。

2、引导存储器

在较大的微控制器系统或基于处理器的系统中，设计工程师可以利用引导代码进行初始化。应用本身通常决定了是否需要引导代码，以及是否需要专门的引导存储器。例如，如果没有外部的寻址总线或串行引导接口，通常使用内部存储器，而不需要专门的引导器件。但在一些没有内部程序存储器的系统中，初始化是操作代码的一部分，因此所有代码都将驻留在同一个外部程序存储器中。某些微控制器既有内部存储器也有外部寻址总线，在这种情况下，引导代码将驻留在内部存储器中，而操作代码在外部存储器中。这很可能是最安全的方法，因为改变操作代码时不会出现意外地修改引导代码。在所有情况下，引导存储器都必须是非易失性存储器。

可以使用任何类型的存储器来满足嵌入式系统的要求，但终端应用和总成本要求通常是影响我们做出决策的主要因素。有时，把几个类型的存储器结合起来使用能更好地满足应用系统的要求。例如，一些PDA设计同时使用易失性存储器和非易失性存储器作为程序存储器和数据存储器。把永久的程序保存在非易失性ROM中，而把由用户下载的程序和数据存储在有电池支持的易失性DRAM中。不管选择哪种存储器类型，在确定将被用于最终应用系统的存储器之前，设计工程师必须仔细折中考虑各种设计因素。

❸ 存取时间与存取周期的区别存储器带宽的含义是什么

存储器带宽的含义是指单位时间里存储器所存取的信息量。

一、主体不同

1、存取时间：是CPU读或写内存内数据的过程时间。

2、存取周期：连续启动两次独立的“读”或“写”操作（如连续的两次“读”操作）所需的最短时间。

二、原理不同

1、存取时间：从CPU发出指令给内存时，便会要求内存取用特定地址的数据，内存响应CPU后便会将CPU所需要的数据送给CPU，一直到CPU收到数据为止，便成为一个读取的流程。

2、存取周期：将存储单元与存储寄存器(MDR)之间进行读写。存储器从接收读出命令到被读出信息稳定在MDR的输出端为止的时间间隔。

三、代表含义不同

1、存取时间：用存取时间的倒数来表示速度。

2、存取周期：为存储器的性能指标之一，直接影响电子计算机的技术性能。

❹ 机器周期，存取周期一样吗

通常情况下是一样的。通常使用存取周期来确定机器周期，就是说可以认为机器周期等于存取周期。通常以存取周期作为基准时间，即内存中读取一个指令字的 最短时间作为机器周期。
机器周期：也称为CPU周期。由若干个时钟周期组成。因为在一个时钟周期下很难完成一个完整的基本操作，那么为了方便管理，通常将CPU完成一个基本的操作所用的时间规定为一个机器周期。例如：CPU通过数据总线从主存中取出一个存储单元对应的信息，所用时间即为一个机器周期。因此不要将CPU处理完一个机器字长数据所用的时间当作机器周期，两个时间是没有必然关系的。
存取周期：上面在机器周期里说道CPU从主存中取数据。实际上两个存取操作（指存取一个存储单元）所需要的时间间隔即为存取周期，而在计算机中，通常使用存取周期来确定机器周期，就是说可以认为机器周期等于存取周期。
拓展资料：
其他周期：
指令周期：CPU从取来一条指令到指令完成，所需要的时间称为指令周期。指令周期划分为四个阶段：取址周期、间址周期、执行周期、中断周期。
取址周期：是指令周期的第一个阶段。主要用来根据PC（PC中存放的是指令的地址）到主存中取指令。我们在一个特定的情况下具体说明：某某机按字节编址，指令字长32位。那么这个时候取址需要4个存取周期（即机器周期）。CPU通过数据总线从主存中取出一个存储单元对应的信息。这就是为什么指令字长要等于存储字长的整数倍，这样方便计算机取址。
时钟周期：某某CPU的处理频率为3GHz，那么该数字的倒数即为时钟周期。也称为CPU时钟周期。

❺ 存储周期与取数时间的区别

存储周期（存取周期）：连续启动两次读或写操作的最短时间
取数时间：存储器从接收读出命令到被读出信息稳定在数据寄存器的输出端为止的时间间隔。
存储时间（存取时间）：RAM完成一次数据存取所用的平均时间

以读操作为例：
要读取的存储单位地址--->地址寄存器--->地址译码器--->选中对应存储单元--->读取存储单元内容--->读取到数据寄存器--->时间间隔--->下一次读操作

从读取存储单元地址，到将存储单元内容送到数据寄存器的时间为存储时间，而从读取存储单元地址，到下一次读操作开始，为存储周期。
存储周期略大于存储时间。
取数时间等于读操作时的存储时间。

参考资料：程序员教程，网络

❻ U盘保存数据，可以存放多久,前提是存入资料后，不在 使用U盘。存放起来。

通常静态数据丢失是由于磁性介质消磁，或半导体器件电子流失导致的。虽然很微弱，但是然在流失，所以会有一个有效存储时间的出现。
严格地说这和U盘使用的存储方法有着直接关系，U盘是通过芯片处理信号分配给EEPROM存储芯片的相应地址存储二进制数据，实现数据的存储。EEPROM数据存储器，其控制原理是电压控制栅晶体管的电压高低值，栅晶体管的结电容可长时间保存电压值，断电后能保存数据的原因主要就是在原有的晶体管上加入了浮动栅和选择栅。在源极和漏极之间电流单向传导的半导体上形成贮存电子的浮动棚。浮动栅包裹着一层硅氧化膜绝缘体。
这样，U盘掉电后数据保存时间就更eeprom数据存储器中的电子流失时间有关，一般常规说法是可以保存100年左右，但是，在某些电路非控态下，就是掉电之后EEPROM可能会进入“写状态”，这虽是小概率事件，但一旦发生后果严重。高温当然也是可能的原因，环境温度过高、时间过长可能会使存储单元内的封闭电子部分溢出，逻辑状态也会因此不稳定甚至改变，这样可能会改变eeprom中储存的数据，造成数据丢失。这样的数据丢失几个月内就可以发生。
所以U盘存储时间更U盘使用的eeprom存储芯片和U盘放置的环境有关，温度合适的环境下，可以保存进百年时间。

❼ 存储器可分为哪三类

存储器不仅可以分为三类。因为按照不同的划分方法，存储器可分为不同种类。常见的分类方法如下。

一、按存储介质划分

1. 半导体存储器：用半导体器件组成的存储器。

2. 磁表面存储器：用磁性材料做成的存储器。

二、按存储方式划分

1. 随机存储器：任何存储单元的内容都能被随机存取，且存取时间和存储单元的物理位置无关。

2. 顺序存储器：只能按某种顺序来存取，存取时间和存储单元的物理位置有关。

三、按读写功能划分

1. 只读存储器(ROM)：存储的内容是固定不变的，只能读出而不能写入的半导体存储器。

2. 随机读写存储器(RAM)：既能读出又能写入的存储器。

二、选用各种存储器，一般遵循的选择如下：

1、内部存储器与外部存储器

一般而言，内部存储器的性价比最高但灵活性最低，因此用户必须确定对存储的需求将来是否会增长，以及是否有某种途径可以升级到代码空间更大的微控制器。基于成本考虑，用户通常选择能满足应用要求的存储器容量最小的微控制器。

2、引导存储器

在较大的微控制器系统或基于处理器的系统中，用户可以利用引导代码进行初始化。应用本身通常决定了是否需要引导代码，以及是否需要专门的引导存储器。

3、配置存储器

对于现场可编程门阵列(FPGA）或片上系统(SoC)，可以使用存储器来存储配置信息。这种存储器必须是非易失性EPROM、EEPROM或闪存。大多数情况下，FPGA采用SPI接口，但一些较老的器件仍采用FPGA串行接口。

4、程序存储器

所有带处理器的系统都采用程序存储器，但是用户必须决定这个存储器是位于处理器内部还是外部。在做出了这个决策之后，用户才能进一步确定存储器的容量和类型。

5、数据存储器

与程序存储器类似，数据存储器可以位于微控制器内部，或者是外部器件，但这两种情况存在一些差别。有时微控制器内部包含SRAM(易失性)和EEPROM(非易失)两种数据存储器，但有时不包含内部EEPROM，在这种情况下，当需要存储大量数据时，用户可以选择外部的串行EEPROM或串行闪存器件。

6、易失性和非易失性存储器

存储器可分成易失性存储器或者非易失性存储器，前者在断电后将丢失数据，而后者在断电后仍可保持数据。用户有时将易失性存储器与后备电池一起使用，使其表现犹如非易失性器件，但这可能比简单地使用非易失性存储器更加昂贵。

7、串行存储器和并行存储器

对于较大的应用系统，微控制器通常没有足够大的内部存储器。这时必须使用外部存储器，因为外部寻址总线通常是并行的，外部的程序存储器和数据存储器也将是并行的。

8、EEPROM与闪存

存储器技术的成熟使得RAM和ROM之间的界限变得很模糊，如今有一些类型的存储器（比如EEPROM和闪存）组合了两者的特性。这些器件像RAM一样进行读写，并像ROM一样在断电时保持数据，它们都可电擦除且可编程，但各自有它们优缺点。

参考资料来源：网络——存储器

❽ 在计算机中什么是内存存取时间和存储周期

存取时间，指的是CPU读或写内存内数据的过程时间。

以读取为例，从CPU发出指令给内存时，便会要求内存取用特定地址的数据，内存响应CPU后便会将CPU所需要的数据送给CPU，一直到CPU收到数据为止，便成为一个读取的流程。

存储周期：连续启动两次读或写操作所需间隔的最小时间

内存的存取周期一般为60ns-120ns。单位以纳秒（ns）度量，换算关系1ns=10-6ms=10-9s，常见的有60ns、70ns、80ns、120ns等几种，相应在内存条上标为-6、-7、-8、-120等字样。这个数值越小，存取速度越快。

(8)存储单元存在时间扩展阅读

存储器的两个基本操作为“读出”与“写入”，是指将存储单元与存储寄存器(MDR)之间进行读写。存储器从接收读出命令到被读出信息稳定在MDR的输出端为止的时间间隔，称为“取数时间TA”。两次独立的存取操作之间所需最短时间称为“存储周期TMC”。半导体存储器的存取周期一般为6ns～10ns。

其中存储单元(memory location)简称“单元”。为存储器中存储一机器字或一字节的空间位置。一个存储器划分为若干存储单元，并按一定顺序编号，称为“地址”。如一存储单元存放一有独立意义的代码。即存放作为一个整体来处理或运算的一组数字，则称为“字”。

字的长度，即字所包含的位数，称为“字长”。如以字节来划分存储单元，则一机器字常须存放在几个存储单元中。存储单元中的内容一经写入，虽经反复使用，仍保持不变。如须写入新内容，则原内容被“冲掉”，而变成新写入的内容。

❾ 存储器有哪些主要技术指标

主存储器的主要有以下技术指标：
1、存储容量：在一个存储器中可以容纳的存储单元总数、存储空间的大小、字数、字节数。
2、存取时间：启动到完成一次存储器操作所经历的时间、主存的速度。
3、存储周期：连续启动两次操作所需间隔的最小时间、主存的速度。
4、存储器带宽：单位时间里存储器所存取的信息量，、数据传输速率技术指标。
主存储器的性能指标主要是存储容量、存取时间、存储周期和存储器带宽。
字存储单元即存放一个机器字的存储单元，相应的地址称为字地址。一个机器字可以包含数个字节，所以一个存储单元也可包含数个能够单独编址的字节地址。
下面列出主存储器的主要几项技术指标：
主存储器的主要几项技术指标指标 含义 表现 单位 存储容量 在一个存储器中可以容纳的存储单元总数 存储空间的大小 字数，字节数 存取时间 启动到完成一次存储器操作所经历的时间 主存的速度 ns 存储周期 连续启动两次操作所需间隔的最小时间 主存的速度 ns 存储器带宽 单位时间里存储器所存取的信息量， 数据传输速率技术指标 位/秒，字节/秒 主存储器的性能指标主要是存储容量、存取时间和存储周期。
存放一个机器字的存储单元，通常称为字存储单元，相应的单元地址叫字地址。而存放一个字节的单元，称为字节存储单元，相应的地址称为字节地址。如果计算机中可编址的最小单位是字存储单元，则该计算机称为按字编址的计算机。如果计算机中可编址的最小单位是字节，则该计算机称为按字节编址的计算机。一个机器字可以包含数个字节，所以一个存储单元也可以包含数个能够单独编址的字节地址。例如，PDP-11系列计算机，一个16位二进制的字存储单元可存放两个字节，可以按字地址寻址，也可以按字节地址寻址。当用字节地址寻址时，16位的存储单元占两个字节地址。
在一个存储器中容纳的存储单元总数通常称为该存储器的存储容量。存储容量用字数或字节数(B)来表示，如64K字，512KB，10MB。外存中为了表示更大的存储容量，采用MB，GB，TB等单位。其中1KB=2B，1MB=2B，1GB=2B，1TB=2B。B表示字节，一个字节定义为8个二进制位，所以计算机中一个字的字长通常为8的倍数。存储容量这一概念反映了存储空间的大小。
存储时间有称存储器访问时间，是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。具体讲，从一次读操作命令发出到该操作完成，将数据读入数据缓冲寄存器为止所经历的时间，即为存储器存取时间。
存储周期是指连续启动两次独立的存储器操作(如连续两次读操作)所需间隔的最小时间。通常，存储周期略大于存储时间，其时间单位为ns

❿ 计算机原理

计算机原理

一. 填空题：

1. 计算机系统由（硬件）系统和（软件）系统构成。

2. 计算机硬件系统包括（运算器、存储器、控制器、输入输出设备）组成。

3. 八位二进制补码表示整数的最小值为（-128），最大值为（+127）
）。

4. 在浮点加法运算中，主要的操作步骤是（对阶、尾数相加、结果规格化、舍入 ）和（溢出检查）。

5. 在浮点补码加减运算中，当运算结果的尾数不是（00.1x……x）和（11.0x……x）形式时，需要进行规格化操作。

6. 一个定点数由（符号位）和（数值位）两部分组成，根据小数点位置不同，定点数有（纯小数）和（纯整数）两种表示方法。

7. 采用双符号位的方法进行溢出检测时，若运算结果中两个符号位（不相同），则表明发生了溢出，若结果的符号位为（01），表示发生正溢出；若为（10），表示发生负溢出。

8. 某一静态RAM芯片，其容量为64K×1位，则其地址线有（16）条。

9. 采用4K×4位规格的静态RAM存储芯片扩展32KB的存储模块，需要这种规格的芯片（16）片。

10. cache是一种（高速缓冲）存储器，是为了解决CPU和主存之间（速度）而采用的一项重要的硬件技术。

11. 存储器的技术指标有（存储容量、存取时间、存取周期、存储器带宽）。

12. 虚拟存储器是建立在（多层次存储 ）结构上，用来（主存容量不足）解决。

13. 相联存储器是按（内容）访问的存储器，在cache中用来（行地址表）地址，在虚拟存储器中用来存放（段表,页表和快表）。在这两种应用中，都需要（快速）查找。

_二. 名词解释

1. 存储单元：若干个存储元组成。

2. 存取时间：指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。

3. CPU：由运算器和控制器组成。

4. 应用软件：完成应用功能的软件，专门为解决某个应用领域中的具体任务而编写。
5. SRAM：静态随机访问存储器；采用双稳态电路存储信息。
6. 全相联映像：是一种地址映像方式，每个主存块可映像到任何cache块。

三. 计算题、设计题

1. 已知x=-0.1100，y=+0.1101，求x-y的补码、x+y的补码，并说明有否溢出。

解：x=-0.1100 y=0.1101
[x]补=1.0100 [y]补=0.1101
[-y]补=1.0011
[x+y]补=[x]补+[y]补=1.0100+0.1101=0.0001 未溢出
[x-y]补=[x]补+[-y]补=1.0100+1.0011=0.0111 溢出

2. 将十进制数20.59375转换成IEEE754标准32位浮点数的二进制格式来存储。

(20.59375)10=(10100.10011)2
10100.10011=1.010010011×24
e=4
s=0, E=4+127=131, M=010010011
最后得到32位浮点数的二进制存储格式为：
0100 0001 1010 0100 1100 0000 0000 0000
(41A4C000)16
3. 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：

①数据寄存器多少位？

解：数据寄存器32位
地址寄存器23位
共需要8片FLASH

4. 某计算机系统的内存储器由cache和主存构成，cache的存取周期为45ns，主存的存取周期为20ns。已知在一段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中340次访问主存。问：

①cache的命中率是多少？

解：①cache的命中率：H=Ne/Ne+Nn=4500-340/4500=0.92
②Ta=H·Te+(1-H)Tm=0.92×45+(1-0.92)×200=57.4ns
③e=Tc/Ta×100%=0.78×100%=78%

5. 设有一个1MB容量的存储器，字长为32位，问：

①按字节编址：1MB=220×8，地址寄存器为20位，数据寄存器为8位；
编址范围为00000H~FFFFFH
②按半字编址：1MB=220×8=219×16，地址寄存器为19位，数据寄存器；
为16位；编址范围为00000H~7FFFFH
③按字编址：1MB=220×8=218×32，地址寄存器为18位，数据寄存器；
为32位；编址范围为00000H~3FFFFH

四. 问答题：

1. 简述存储器芯片中地址译码方法？

两种方式：单译码方式—只用一个译码电路，将所有的地址信号转换成字 选通信号，每个字选通信号用于选择一个对应的存储单元。
双译码方式—采用两个地址译码器，分别产生行选通信号和列选通信号，行、列选通同时有效的单元被选中。

2. 什么是多体交叉编址？有什么优缺点？

主存分成几个独立、同样大小的地址空间，相同容量模块，每个模块地址是连续的，而不是在同一模块上，CPU在一
个存取周期内可同时访问这些模块。这样使整个主存的平均利用率得到提高，加宽了存储器带宽。缺点是不利于扩展。

3. 什么是cache命中率？

答：Cache的命中率是指：在一个程序执行期间，设Nc表示cache完成存取的总次数，Nm表示主存完成存取
的总次数，n定义为命中率，则有：

n=Nc/Nc+Nm