计算机组成原理笔记


静态随机存储器SRAM


优点:存取速度快,但存储密度和容量不如DRAM大。
SRAM用锁存器(触发器)作为存储元,只要直流电一直加在这个记忆电路上,它就无限期的保存记忆的1状态或0状态,如果断电,则存储的数据1/0就会丢失。
任何一个SRAM都有三组信号线与外部打交道:1.地址线,2.数据线,3.控制线
(有六条地址线,则指定了存储器的容量是2的6次方为64个存储单元,有四条数据线,说明存储器的字长是4位,因此存储位元的总数是64*4=256)
地址译码器输出有64条选择线,称为行线,作用:打开每个存储位元的输入与非门,当外部输入数据为1时,锁存器便记忆了1,当外部输入数据为0时,锁存器便记忆了0。
目前的SRAM芯片采用双译码方式,以便组织更大的存储容量。
存储容量的扩充;所需芯片数:d=设计要求的存储器容量/已知芯片存储容量。
1、位扩展
2、字扩展
3、字位扩展

### 计算机组成原理学习笔记与资料 #### 1. 计算机组成的基本概念 计算机系统由硬件和软件两大部分组成,其中硬件部分包括输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器[^5]。这些功能部件共同构成了计算机的核心结构。存储器用于保存数据和指令,运算器负责执行算术和逻辑运算,控制器则管理整个系统的操作流程。 在计算机的发展历程中,经历了四代变化,从早期的电子管到晶体管、集成电路再到超大规模集成电路[^1]。每一代的变化都伴随着硬件元件的技术革新,从而推动了计算机性能的提升。 #### 2. 冯·诺依曼体系结构 冯·诺依曼计算机的特点是以运算器为中心,指令和数据以同等地位存储于存储器中,并可通过地址寻访[^5]。这种结构奠定了现代计算机的基础,但同时也存在一些问题,例如运算器成为系统的瓶颈,缺乏层次性的划分。 #### 3. 指令系统与程序执行 计算机系统结构定义了软硬件的交界面,明确了哪些功能由软件实现,哪些功能由硬件完成[^2]。程序员需要理解指令系统、数据类型、寻址技术和I/O机理等概念。为了提高程序执行效率,现代计算机允许指令字长和数据字长的可变性,其长度通常由字节的个数表示,而非固定的存储字长[^4]。 #### 4. 计算机性能指标 计算机的主要性能指标包括主存储器容量、运算器速度以及系统整体性能。主存储器容量决定了计算机可以处理的数据量,而运算器速度直接影响计算效率。需要注意的是,主频高的CPU并不一定比主频低的CPU快,因为实际性能还受到其他因素的影响,如缓存设计、流水线技术等[^3]。 #### 5. 程序翻译与语言级别 在计算机系统中,不同级别的语言编写的程序具有不同的特性。机器语言是唯一能被硬件直接执行的语言,而高级语言则需要通过翻译程序(如汇编程序、编译程序或解释程序)转换为机器代码后才能运行[^3]。每种翻译方式都有其特定的应用场景和优缺点。 ```python # 示例:将高级语言翻译为机器代码的过程 def compile_code(source_code): # 使用编译器将源代码翻译为机器代码 machine_code = translate_to_machine_language(source_code) return machine_code def translate_to_machine_language(code): # 假设的翻译逻辑 return "01010101" # 示例机器代码 ``` ###
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