【计算机组成原理学习笔记二十八】双端口存储器

随着计算机应用领域的不断扩大,处理的信息量越来越多,对存储器的工作速度和容量要求也越来越高。此外,因CPU的功能不断增强,I/O设备的数量不断增多,致使主存的存取速度已成为计算机系统的瓶颈。可见,提高访存速度也成为迫不及待的任务。

特殊措施

为了使CPU不致因为等待存储器读写操作的完成而无事可做,可以采取一些加速CPU和存储器之间有效传输的特殊措施:
(1)采用更高速的主存储器,或加长存储器的字长
(2)采用并行操作的双端口存储器;
(3)在CPU和主存储器之间插入一个高速缓冲存储器(Cache),以缩短读出时间;
(4)在每个存储器周期中存取几个字.(采用交叉存储器)
逻辑结构
双端口存储器是指同一个存储器具有两组相互独立的读写控制线路,由于进行并行的独立操作,是一种高速工作的存储器。
2K×16位双端口存储器IDT7133的逻辑功能方框图演示
当两个端口的地址不相同时,在两个端口上进行读写操作,一定不会发生冲突。当任一端口被选中驱动时,就可对整个存储器进行存取,每一个端口都有自己的片选控制和输出驱动控制。

读写控制

当两个端口同时存取存储器同一存储单元时,便发生读写冲突。为解决此问题,特设置了BUSY标志。由片上的判断逻辑决定对哪个端口优先进行读写操作,而暂时关闭另一个被延迟的端口。
总之,当两个端口均为开放状态(BUSY为高电平)且存取地址相同时,发生读写冲突.此时判断逻辑可以使地址匹配或片使能匹配下降至5ns,并决定对哪个端口进行存取.

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