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主存储器的基本组成

主存储器的基本组成

包括存储体M,各种逻辑部件及控制电路等。

主存储器的示意图如下:

其实主存并不是上面那么简单,还有很多部件一起协作,如下图:

我们只讨论第一个图,接下来分别介绍主存储器中的各个部件。

存储体

我们看主存储体中的存储体:

我们把存储体放大来看,先给一个示意图,方便理解:

自己画的图,可能不是很准确。

存储体的组成:

存储体由许多存储单元组成,每个存储单元又包含若干个存储元件,每个存储元件可以寄存一位二进制代码0/1。

对于其组成我们可以这样来记忆:

存储体呢,相当于一栋大楼,大楼内有很多房间(存储单元),每个房间内又有很多床位(存储元件),那么0代表床上无人,1代表床上有人。

存储单元:

以8位二进制作为一个存储单元,也就是一个字节。

一个存储单元可以存储一串二进制代码,称这串二进制代码为一个存储字,代码位数位存储字长。指令(地址码+操作码)就存放在存储单元中。

存储单元有编号,这些编号称为存储单元的地址号。存储单元按地址寻访。这些地址都是二进制的形式。

存储体的另一种示意图:

如果我们忽略存储原件不计,那么存储体的样子是这样的:

这个十分简单的图却在分析主存中存储单元地址的分配的时候,有重要作用。

我们既然都忽略了存储原件,那么图中的小方格就是存储单元了。外面最大的矩形框自然是存储体。

那存储单元中的数字是什么东西??

这些数字形象化的代替了存储单元的地址。当然,实际中都应该是二进制数。

MAR

存储器地址寄存器。保存了存储单元的地址(编号)。其位数反映存储单元的个数。

为什么这么说呢?

比如有16个存储单元,而存储单元的地址是用二进制表示的,那么用4位二进制数就可以表示。MAR的位数就是4位。

那么相反,如果我们知道MAR有4位,那么存储单元就有24个,16个存储单元。

所以MAR反映存储单元的个数。

MDR

存储器数据寄存器,其位数反映存储字长。

存放的是:存储器中从存储某单元读出、或要写入某存储单元的数据(代码)。

如果MDR=8,每个存储单元进行访问时,数据是8位,存储字长8位。

主存储器和CPU的联系

要想完成一个完整的取或存操作,CPU(控制器)还得给主存加以各种控制信号(读命令、写命令、地址译码驱动信号等)。

现代计算机中:

1.主存由半导体集成电路构成

2.驱动器、译码器和读写电路均在存储芯片中

3.MAR和MDR在CPU芯片中

4.存储芯片和CPU芯片可以通过总线(系统总线)连接

5.地址总线用来指出存储单元地址号。

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