计组—双端口与多模块存储器

灰太狼 2022-04-16 07:16 1179阅读 1赞

**双端口存储器**

**1.双端口存储器的逻辑结构**

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，是一种高速工作存储器；它提供了**两个相互独立的端口**，即左端口右端扣。他们分别具有各自的地址线、数据线和控制线，**可以对存储器中任何位置上的数据进行独立的存取操作**。可以实现一个存储器挂2个CPU

**2.无冲突读写控制**

当两个端口地址不相同时，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，就可以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

**3.有冲突的读写控制**

当两个端口同时存取存储器同一存储单元时，便发生冲突。为解决此问题，特设置了BUSY标志。

**多模块交叉存储器**

**（将一个模块看做一个芯片）**

存储器模块化组织的两种安排方式：一种是**顺序方式**、一种是**交叉方式**

**顺序方式：**

某个模块进行存取时，其它模块不工作，某一模块出现故障时，其它模块可以照常工作，通过增添模块来扩充存储器容量比较方便，但**各模块串行工作**，存储器的带宽收到了限制。

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说明：如上图**顺序方式**，总共有4各模块，每个模块8个单元（M0,M1,M2,M3），每个单元5位地址（5个存储元），其中5位地址中**高2位**（4和3）**为模块地址**（用于标记处于哪个模块M0,M1,M2,M3），**低3位为模块内地址（字地址）；顺序方式中连续地址基本分布在同一模块内，同一模块内的地址是连续的（M0: 0-7，M1：8-15 ....）**

**交叉方式：**

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说明：如上图交叉方式，总共有4各模块，每个模块8个单元（M0,M1,M2,M3），每个单元5位地址（5个存储元），其中5位地址中**低****2位**（1和2）**为模块地址**（用于标记处于哪个模块M0,M1,M2,M3），**高3位为模块内地址（字地址）；**

**交叉方式的特点**：地址码的低位字段经过译码（片选，非门）选择不同的模块，而高位字段指向相应模块内的存储字。连续地址分布在相邻的不同模块内，同一模块内的地址是不连续的；对连续字的成块传送可实现**多模块并行存取**，提高了存储器的带宽

**定量分析：**

**顺序方式存储器连续读取m个字所需时间为t=mT**

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**交叉方式：**

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假设模块字长等于数据总线宽度，模块存取一个字的存储周期为T，总线传送周期为**τ，**存储器的交叉模块数为m(m=4)，为了实现流水线方式存取。应当满足T=mτ；

**（m=T/τ称为交叉存取度）要求模块数须大于或等于m，以保证启动某模块后经mτ时间再次启动该模块时，它的上次存取操作已经完成。连续读取m个字所需时间为 t1=T+(m-1)τ**

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