存储器分类
1.按存储介质分类
（1）半导体存储器 TTL、MOS （易失）
（2）磁表面存储器 磁头、载磁体（非易失）
（3）磁芯存储器 硬磁材料、环状元件（非易失）
2.按存取方式分类
（1）存取时间与物理地址无关（随机访问）
- 随机存储器 可读可写
- 只读存储器 只读
（2）存取时间与物理地址有关（串行访问）
- 顺序存取存储器 磁带
- 直接存取存储器 磁盘
3.按在计算机中的作用分类
存储器的层次结构
1.存储器三个主要特性的关系
从这上面我们能看到存储器分了很多种，为什么要分这么多种？因为没有一种存储器能同时满足价格低，速度快，容量大三个要求，因此我们可以利用主存的速度，辅存的容量以及辅存的价格
2.缓存——主存层次和主存——辅存层次
时间局部性：一段程序在一段时间内大概率会被反复使用
空间局部性：一段程序相邻空间代码大概率会被使用
现代存储器的运行速度比上图快多了，图上只是给一个参考，各个存储器之间的速度量级比较
主存储器
1.主存储器的基本组成
MAR中保存了我们要访问的存储单元的地址，必须经过译码器译码以后才能选择指定的存储单元。
2.CPU和主存的关系
数据总线连接的是MDR和主存。地址总线连接的是MAR和主存。数据总线是双向的，地址总线是单向的。
读/写为控制信号线。后面还会讲一种。
3.主存中存储单元地址的分配
分配方式有两种：大端（大尾）方式；小端（小尾）方式。
地址线24根,按字节寻址范围为224 =16M
若字长32位,则一个字有4个字节,所以要留2根地址线指出该字中的哪个字节(00,01,10,11)，即寻址范围为$2^{24−2}=4M$
若字长16位,则一个字有2个字节,所以要留1根地址线指出该字中的哪个字节(0,1),即寻址范围为$2^{24−1}=8M$
4.主存的技术指标
（1）存储容量
主存存放二进制代码的总位数
（2）存储速度
- 存储时间 存储器的访问时间（读出时间，写入时间）
- 存取周期 连续两次独立的存储器操作，读或写所需的最小时间间隔
（3）存储器的带宽
某段时间内，能读出或者写入的总位数。单位：位/秒
半导体芯片
片选线的作用：芯片选择信号，指出了此次操作的地址是不是此芯片内部的地址。$\overline {CS} \overline {CE}$低电平有效。CE(chip select)芯片使能信号，CS(chip select)芯片选择信号
地址线（单向）和数据线（双向）与芯片的容量密切相关， 举几个例子：
读写控制线：可能为一根，也可能为两根；如果为一根$\overline {WE}$高电平时读，低电平时写。如果为两根则$\overline {WE}$低电平写，$\overline {OE}$低电平读
存储芯片片选线的作用
处理器地址分配的方法通常有两种:线选法和译码法
线选法
所谓线选法, 就是直接以系统的地址线作为存储器芯片的片选信号,为此只需把用到的地址线与存储器芯片的片选端直接相连即可
因为地址为65535，对应最后一片芯片，所以最后一片芯片对应的片选信号应该是低电平（低电平有效），其他芯片的片选信号应该是高电平
我们分析一下线选法的缺点，假设有两片存储芯片，芯片容量都是1K×4位，CPU地址线有12根，那么刚好$A_0~A_9$作为地址线与两片存储芯片直接相连，$A_{10}$连第一片存储芯片的片选信号$\overline {CE_{0}}$，$A_{11}$连第二片存储芯片的片选信号$\overline {CE_{1}}$，那么第一片有效的二进制数据范围为（从左到右依次是高位到低位）:
1000 0000 0000~1011 1111 1111（800H~BFFH）
同样的，第二片有效的二进制数据范围为：
0100 0000 0000~0111 1111 1111（400H~9FFH）
因为最高位两位作为片选信号，低位有效，这就导致了其中很大一部分数据位浪费
译码法
所谓译码法，就是利用2-4译码器或3-8译码器进行译码。以2-4译码器为例，首先看一下2-4译码器的真值表
| A B | $\overline {Y3}$ $\overline {Y2}$ $\overline {Y1}$ $\overline {Y0}$ |
|---|---|
| 0 0 | 1 1 1 0 |
| 0 1 | 1 1 0 1 |
| 1 0 | 1 0 1 1 |
| 1 1 | 0 1 1 1 |
译码法相较于线选法就能很好解决数据位浪费的问题，假如现在有四片芯片，每一片的规格都是1K×4位，CPU地址线还是12根，利用2-4译码器，那么第四片芯片的数据范围为（从做左到右依次是高位到低位）：
0000 0000 0000~0011 1111 1111（000H~3FFH）
第三片芯片的数据范围为：
0100 0000 0000~0111 1111 1111（400H~7FFH）
第二片芯片的数据范围为：
1000 0000 0000~1011 1111 1111（800H~BFFH）
第一片芯片的数据范围为：
1100 0000 0000~1111 1111 1111（C00H~FFFH）
可以看到，所有的数据位都被用上了，完全没有浪费
5.存储器容量的扩展
1.位扩展
位扩展的目的是为了增加存储字长。
位扩展相本质是将多片存储芯片并联，连接的地址线相同，线选信号相同，不同的是数据线
2.字扩展
字扩展的目的是为了增加存储字的数量
字扩展的本质是将多片存储芯片串联，连接的数据线相同，低位地址线相同，不同的是片选信号
3.字、位扩展
