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主存储器由存储体、寻址系统、存储器数据寄存器、读写系统及控制线路等组成,如图3-3所示。

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1.存储体

存储体是一个由存储单元按照一定规则排列起来的存储阵列。存储体是存储器的核心,是存储信息的实体。

2.寻址系统

寻址系统就是读出和写入信息的地址选择机构,包括存储器地址寄存器(MAR)和地址译码器。

地址译码器接收来自地址寄存器的n位地址,经译码后产生2n 个地址选择信号,并从2n个单元中选出一个单元。通常用X选择线(行线)和Y选择线(列线)的交叉来选择所需要的单元。 

存储器地址寄存器MAR具有地址缓冲功能,可使CPU和主存的速度都得到充分发挥和提高。MAR从功能上看属于主存,但在一些微型机中常被放在CPU内,并可兼作别用,在速度要求较高的计算机中,CPU与主存中都设有地址寄存器。

3.存储器数据寄存器(MDR

一般把存储器数据寄存器MDR作为存储器接收输入数据和发出输出数据用的数据缓冲器件。在数据传送中,它可以起到数据缓冲作用,使CPU与主存速度相匹配,从而使两者的速度都能得到发挥和提高。

4.读写系统

读写系统包括写入信息和读出信息所需线路。写入信息所需线路包括写入线路、写驱动器等;读出信息所需线路包括读出线路、读驱动器和读出放大器等。

5.控制线路

无论是读或写操作,都需要由一系列明确规定的连续操作步骤来完成,这就需要主存时序线路、时钟脉冲线路、读逻辑控制线路、写或重写逻辑控制线路以及动态存储器的定时刷新线路等,这些线路总称为存储器控制线路。存储器控制线路控制逻辑电路接收片选信号CS(Chip Select)及来自CPU的读/写控制信号,形成芯片内部控制信号,并控制数据的读出和写入。

主存储器的工作原理:由CPU发来的地址送到存储器地址寄存器中,在读写控制线路的作用下,经过地址译码后,选中存储体中某一存储单元,对该存储单元进行读/写操作,读出或写入的信息都暂存于存储器数据寄存器中。