存储控制单元

① 存储设备主要有哪几种

硬盘：

硬盘是用来存储数据的仓库。看到“硬盘”这个名字，有的同学可能会问，硬盘外面看起明明是个盒子为什么叫个“盘”呢？这是因为传统的机械硬盘（HDD）盒子般的外表下藏着一张（或者几张）盘子的“心”。我们存在电脑上的数据都在这些盘子里，这些盘子的学名叫“磁盘”。磁盘上方有一个名叫“磁头”的部件，当电脑从磁盘上存读数据的时候，“磁头”就会与“磁盘”摩擦摩擦，魔鬼般的步伐…当然不是真的“摩擦”，它们之间是通过“心灵（电磁）感应”实现交流的。传统的机械硬盘容量已经从G时代步入了T时代，它的量价比（存储容量/价格）是最大的（嗯，给日本大姐姐们安家很合适）。

固态硬盘（SSD）是近几年渐渐被普及的新产品，相比HDD来说，固态硬盘的这个“盘”字就有点名不副实了。SSD用闪存替代了HDD的“磁盘”来作为存储介质，直接通过电流来写入、读取数据，摒弃了HDD中的机械操作过程，并且SSD的读和写可以将一个完整数据拆成多份，在主控的控制下并行操作，这样就大大提高了读写的吞吐量。一般来说固态硬盘的随机存取速度（读取大量小文件）比HDD快几十倍甚至上百倍，持续存取速度（一次读取一个大文件）也比HDD快一倍以上。不过相对HDD来说，SSD还是硬盘界的高富帅，相同容量的SSD的售价可以买十几块同容量的HDD。

U盘、SD卡、MiniSD卡和各种卡：

这几类产品都是用闪存作为存储介质的常用存储设备，不过相比SSD而言，存储容量较小（人家身材好嘛），也没有复杂的主控电路实现数据的并行写入，所以存取速度上比SSD慢不少。 U盘的英文名是“USB flash disk”，名字中有个“USB”，顾名思义，这种“盘”经常与电脑上的USB接口插来插去，一般用来做数据中转站。

② 电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元和存储单元合称为什么

中央处理单元（Central Process Unit）简称CPU。

中央处理器（CPU，Central Processing Unit）是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
中央处理器主要包括运算器（算术逻辑运算单元，ALU，Arithmetic Logic Unit）和高速缓冲存储器（Cache）及实现它们之间联系的数据（Data）、控制及状态的总线（Bus）。它与内部存储器（Memory）和输入/输出（I/O）设备合称为电子计算机三大核心部件。

③ SSD是什么

SSD(Solid State Disk)泛指使用NAND Flash组成的固态盘。

相比传统的磁盘，闪存（FLASH）有固有的优势，非易失性，存取速度快，抗震和低功耗。所以，它在嵌入式系统中被广泛采用，如USB闪盘，CF卡存储器，移动设备等。SSD很有可能彻底改变存储系统的前景。
闪存可分为两大规格，一种是NAND FLASH ，一种是NOR FLASH。NOR FLASH具有单独的地址线和单独的数据线，NAND FLASH的数据，地址都是通过同一个IO总线传递。NAND FLASH的擦写次数，最大可达到百万次，而NOR FLASH:只能擦写十几万次。NOR FLASH的读速度比NAND FLASH稍快一些，NAND FLASH的写入和擦除速度比NOR FLASH快很多。
而且NAND FLASH与NOR FLASH相比，成本要低一些，而容量大得多。因此，NOR FLASH比较适合频繁随机读写的场合。NAND FLASH主要用来存储资料，我们常用的闪存产品，如闪存盘、数码存储卡都是用NAND FLASH。
NAND FLASH分为SLC-单层式储存（Single-Level Cell）和MLC-多层式储存（Multi-Level Cell）。SLC每个存储单元存放1 bit 数据，该值由高低不同的两个阈值电压来区分。MLC 的每个存储单元存放2 bit或3 bit数据，可以表示4个或8个不同的值。与SLC闪存相比，MLC闪存价格较低，但性能和寿命却不如SLC。SLC可以存取10万次，而MLC只能承受约1万次的存取。由于SLC的寿命和性能的提高，普遍认为SLC非常适合企业级应用。所以，一般SLC用在工业和军事领域，MLC主要用在消费电子领域。目前，SLC的单颗粒一般为16Gb-32Gb，MLC的单颗粒为32Gb-64Gb。
SSD(Solid State Disk)泛指使用NAND Flash组成的固态盘。
SSD必须包含主机接口逻辑来支持某些形式的物理主机接口连接(USB，FiberChannel，PCI Express，SATA)和逻辑磁盘仿真，就像FTL(flash translation layer)机制可以使SSD模拟硬盘。主机互联的带宽严重的制约了整个系统的性能，所以，它必须和flash的性能相匹配。沿着基本数据路径有未处理的和已经处理的请求，内部的缓冲管理放置这些请求。复用器可以发出指令，并且处理flash的串行接口的数据传输。复用器也可以包含附加的逻辑，例如指令和数据的缓冲。处理器用来处理请求流和管理逻辑块地址到flash上物理位置的映像。处理器，缓冲管理和复用器通常在例如ASIC、FPGA的分离元件上实现，而且数据在这些逻辑部件之间的流动是非常快的。处理器及其相关的RAM是可以集成的。

④ 寄存器和存储器的区别

1、存储器在CPU外，一般指硬盘，U盘等可以在切断电源后保存资料的设备，容量一般比较大，缺点是读写速度都很慢，普通的机械硬盘读写速度一般是50MB/S左右。

内存和寄存器就是为了解决存储器读写速度慢而产生的多级存储机制，从20世纪50年代开始，磁芯存储器曾一度成为主存的主要存储介质，但从20世纪70年代开始，逐步被半导体存储器所取代，目前的计算机都是用半导体存储器。现在的DDR2内存的读写速度一般为6~8GB/S，跟机器性能也有关系。

2、寄存器（又称缓存）一般是指由基本的RS触发器结构衍生出来的D触发，就是一些与非门构成的结构，一般整合在CPU内，其读写速度跟CPU的运行速度基本匹配，但因为性能优越，所以造价昂贵，一般好的CPU也就只有几MB的2级缓存，1级缓存更小。使用寄存器可以缩短至零长度、节省存储空间，提高指令的执行速度。

3、不同的寄存器有不同的作用，如：通用寄存器（GR）用以存放操作数、操作数的地址或中间结果；指令寄存器（IR）用以存放当前正在执行的指令，以便在指令执行的过程中，控制完成一条指令的全部功能。

CPU计算时，先预先把要用的数据从硬盘读到内存，然后再把即将要用的数据读到寄存器。最理想的情况就是CPU所有的数据都能从寄存器里读到，这样读写速度就快，如果寄存器里没有要用的数据，就要从内存甚至硬盘里面读，那样读写数据占的时间就比CPU运算的时间还多的多。

所以评价一款CPU的性能除了频率，缓存也是很重要的指标。

(4)存储控制单元扩展阅读：

cpu的组成：

CPU的根本任务就是执行指令，对计算机来说最终都是一串由“0”和“1”组成的序列。CPU从逻辑上可以划分成3个模块，分别是控制单元、运算单元和存储单元，这三部分由CPU内部总线连接起来。

1、控制单元

控制单元是整个CPU的指挥控制中心，由指令寄存器IR(Instruction Register)、指令译码器ID(Instruction Decoder)和操作控制器OC(Operation Controller)等，对协调整个电脑有序工作极为重要。

它根据用户预先编好的程序，依次从存储器中取出各条指令，放在指令寄存器IR中，通过指令译码(分析)确定应该进行什么操作，然后通过操作控制器OC，按确定的时序，向相应的部件发出微操作控制信号。

操作控制器OC中主要包括节拍脉冲发生器、控制矩阵、时钟脉冲发生器、复位电路和启停电路等控制逻辑。

2、运算单元

是运算器的核心。可以执行算术运算(包括加减乘数等基本运算及其附加运算)和逻辑运算(包括移位、逻辑测试或两个值比较)。相对控制单元而言，运算器接受控制单元的命令而进行动作，即运算单元所进行的全部操作都是由控制单元发出的控制信号来指挥的，所以它是执行部件。

3、存储单元

包括CPU片内缓存和寄存器组，是CPU中暂时存放数据的地方，里面保存着那些等待处理的数据，或已经处理过的数据，CPU访问寄存器所用的时间要比访问内存的时间短。

采用寄存器，可以减少CPU访问内存的次数，从而提高了CPU的工作速度。

但因为受到芯片面积和集成度所限，寄存器组的容量不可能很大。寄存器组可分为专用寄存器和通用寄存器。专用寄存器的作用是固定的，分别寄存相应的数据。

而通用寄存器用途广泛并可由程序员规定其用途，通用寄存器的数目因微处理器而异。这个是我们以后要介绍这个重点，这里先提一下。

⑤ CPU是由存储器、控制器和运算器组成，还是由控制器和运算器组成

CPU由存储器、控制器和运算器组成。

CPU由逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成。在逻辑运算和控制单元中包括一些寄存器，这些寄存器用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存。在市面上购买CPU时所看到的参数一般是以（主频前端总线二级缓存）为格式的。

例如Intel P6670的就是（2.16GHz800MHz2MB）。CPU的性能指标包括主频、倍频、外频、总线频率、二级缓存、工作电压、接口和制造工艺等。

(5)存储控制单元扩展阅读

对于中央处理器CPU来说，可将其看作一个规模较大的集成电路，其主要任务是加工和处理各种数据。传统计算机的储存容量相对较小，其对大规模数据的处理过程中具有一定难度，且处理效果相对较低。

随着我国信息技术水平的迅速发展，随之出现了高配置的处理器计算机，将高配置处理器作为控制中心，对提高计算机CPU的结构功能发挥重要作用。

中央处理器中的核心部分就是控制器、运算器，其对提高计算机的整体功能起着重要作用，能够实现寄存控制、逻辑运算、信号收发等多项功能的扩散，为提升计算机的性能奠定良好基础。

⑥ 常用存储器片选控制方法有哪几种它们各有什么优缺点

线选法，部分译码法，全部译码法。

线选法电路简单，但是会造成地址z堆叠，空间利用率低且具体编程时不易编织；

全译码法的芯片利用率高，不会出现地址堆叠，但是电路比起线选法复杂得多；

部分译码法介于两者之间，也会产生一定程度的地址堆叠，但是有相对连续的地址空间。

(6)存储控制单元扩展阅读：

存储器是用来存储程序和各种数据信息的记忆部件。存储器可分为主存储器(简称主存或内存)和辅助存储器(简称辅存或外存)两大类。和CPU直接交换信息的是主存。

主存中汇集存储单元的载体称为存储体，存储体中每个单元能够存放一串二进制码表示的信息，该信息的总位数称为一个存储单元的字长。存储单元的地址与存储在其中的信息是一一对应的，单元地址只有一个，固定不变，而存储在其中的信息是可以更换的。