五分钟理解主存储器的基本组成结构

Posted 2020-12-14 codevald

在刚开始入门计算机组成原理的时候，很多小伙伴都会被主存储器的基本结构，相关术语搞得一脸懵逼。今天，来聊下，什么是主存储器？主存储器的基本组成结构是什么？

主存储器的基本组成结构

主存就是由上图中所示的部件一起协同工作，里面的其他部件，由于涉及其他的知识点，我们留到后面再介绍。

今天，我们用这张简单的主存缩略图，来介绍下主存储器的基本组成。

存储体

那么，什么是存储体呢？我们把存储体放大来看，这里用我画的图做讲解。

存储体由哪些组成

存储体由许多的存储单元组成，每个存储单元里面又包含若干个存储元件，每个存储元件可以存储一位二进制数0/1。

存储单元：

存储单元表示存储二进制代码的容器，一个存储单元可以存储一连串的二进制代码，这串二进制代码被称为一个存储字，代码的位数为存储字长。

在存储体中，存储单元是有编号的，这些编号称为存储单元的地址号。而存储单元地址的分配有两种方式，分别是大端、大尾方式、小端、小尾方式。

存储单元是按地址寻访的，这些地址同样都是二进制的形式。

如图

这个图只显示了存储单元，里面的存储元件忽略不看的话，图中的小方格就是存储单元了，外面最大的矩形就是我们的存储体，存储单元中的数字就是地址了。

对于存储体的组成，这里引用一个形象的比喻：

存储体，相当于一栋大楼，大楼内有很多个房间（存储单元），每个房间又有很多个床位（存储元件），二进制代码0表示一个对象，1表示另一个对象（事实上0表示低电平，1表示高电平）。

MAR

MAR叫做存储地址寄存器，保存的是存储单元的地址，其位数反映了存储单元的个数。

用个例子来说明下：

比如有32个存储单元，而存储单元的地址是用二进制来表示的，那么5位二进制数就可以32个存储单元。那么，MAR的位数就是5位。

在实际运用中，我们 知道了MAR的位数，存储单元的个数也可以知道了。

MDR

MDR表示存储数据寄存器，其位数反映存储字长。
MDR存放的是从存储元件读出，或者要写入某存储元件的数据（二进制数）。

如果MDR=16,，每个存储单元进行访问的时候，数据是16位，那么存储字长就是16位。

主存储器和CPU的工作原理

在现代计算中，要想完成一个完整的读取操作，CPU中的控制器要给主存发送一系列的控制信号（读写命令、地址译码或者发送驱动信号等等）。

说明：

1.主存由半导体元件和电容器件组成。
2.驱动器、译码器、读写电路均位于主存储芯片中。
3.MAR、MDR位于CPU的内部芯片中
4.存储芯片和CPU芯片通过系统总线（数据总线、系统总线）连接。

如果觉得我写的不错的话，帮个忙呗

1.关注我的知乎账号小丛，上面有我的文章同步，同时需要询问学习计算机经验的话，也欢迎私聊。

2.点赞，关注我，这是对我最大的鼓励了，有了你们的鼓励，我会写出更多的优质文章。