第一单元 第二节 1.2.4-1存储器的分类与存储空间的计算（课件）-《中职计算机高级教程》（浙江大学出版社）同步精品课堂

1.2.4-1存储器的分类 与存储空间的计算 中职计算机高级教程 同步精品课堂 浙江大学出版社 任务一 多层次存储系统 任务二 存储器的分类 任务三 存储空间的计算 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 教学目标 一 1、理解多层次存储系统的作用 2、掌握存储器的分类 3、能够计算存储空间 教学重难点 二 教学重点： 理解多层次存储系统的概念 教学难点： 计算存储空间 导入新课 三 思考： 超市进了一批货物，工作人员将部分货物整理到售货架上，那么剩下的货物应该放置在何处？ 仓库的货架上 导入新课 三 当售货架上的货物卖完，工作人员需要将仓库中的货物运到货架上，请问仓库里的货物应如何放置，能更方便工作人员找到货物？ 计算机中也需要类似仓库货架的部件，用来存放各种程序和数据。 分门别类，按序放置 任务一 多层次存储系统 新知讲授 四 1、存储器的作用： 存储器是计算机用来存放程序和数据的记忆部件，是计算机各种信息存放和交流的中心。它的基本功能是在控制器的控制下按照指定地址存入和取出信息。 控制器 存储器 输出设备 输入设备 运算器 控制信息 数据或指令 新知讲授 四 2、我们需要什么样的存储器： 从使用者的角度出发，我们需要什么样的存储器呢？ 存储容量大 存取速度快 价格低 由于技术原因，这两者是矛盾的 存取速度快的价格也会偏高 无法同时满足三个方面 新知讲授 四 2、我们需要什么样的存储器：多层次存储系统 利用局部性原理，将高频访问数据放在高速且昂贵的存储（如高速缓冲存储器），低频数据放在低速但廉价的存储（如硬盘），实现性能与成本的平衡。 存储容量大 存取速度快 价格低 解决存取速度、存储容量和存储器价格的矛盾 按多层次存储系统的概念，计算机的存储系统由高速缓冲存储器(Cache)、随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储器、优盘(也写作U盘)组成 任务二 存储器的分类 新知讲授 四 1、按存储介质的材料分类： (1)半导体存储器：半导体存储器用半导体器件制成。其原理基于半导体材料的导电特性及电荷存储能力，由大量存储单元和外围电路构成。相较于传统磁盘，这类存储器具有体积小、重量轻、读写速度快等优势‌。 常见的半导体存储器有RAM、闪存（如U盘、SSD、手机存储芯片）、ROM等。 新知讲授 四 1、按存储介质的材料分类： (2)磁表面存储器：‌是一种利用磁性材料涂覆在载体表面，通过两种不同磁化状态存储数据的存储设备。其核心原理是磁性材料在磁头作用下发生磁化或感应电动势，实现“电-磁”信号转换‌。 常见的有磁盘（硬盘、软盘）、磁带。 新知讲授 四 1、按存储介质的材料分类： (3)光存储器：‌光存储器‌是指利用光学原理在介质表面或内部记录和读取数据的存储设备，其核心通过激光对存储介质（如光盘、全息材料等）进行物理标记或光学特性改变，实现二进制数据的存储与读取‌。 常见的有CD-ROM、DVD-ROM、CD-RW（可读可写光盘）等。 新知讲授 四 2、按存储器的工作方式分类： (1)随机读写存储器：可以按照要求对存储器中指定单元或指定区域进行读写。 常见的有主机中的RAM、Cache、软盘存储器、硬盘存储器和优盘等。 新知讲授 四 2、按存储器的工作方式分类： (2)顺序读写存储器：工作时只能按某一运动方向查找信息然后再读写信息。 常见的有磁带存储器。 新知讲授 四 2、按存储器的工作方式分类： (3)只读存储器：只能读出，不能写入。 常见的有ROM、CD-ROM、DVD-ROM等。 新知讲授 四 3、按计算机系统结构分类： (1)内存储器：在计算机工作中存储正在运行的程序和程序所需要的数据。 由随机存储器(RAM)，高速缓冲存储器(Cache)和只读存储(ROM)组成。 新知讲授 四 3、按计算机系统结构分类： (2)外存储器：存储当前计算机运行中不使用的程序和数据。 如硬盘、光盘、磁带、U盘等。 任务三 存储空间的计算 新知讲授 四 1、内存的构成： 内存储器一般采用半导体存储器件，由存储单元构成，每个存储单元由若干个二进制位(8位，16位，32位)组成。 存储单元 ...... 存储单元 新知讲授 四 2、内存存储单元地址存在的意义： 为了查找存储单元，每个存储单元有一个地址，存储地址由二进制数表示。给存储单元进行编号，不仅能方便查找存储单元，还方便计算存储空间。 ...... 0000H 0001H 0002H 0003H 4FFDH 4FFEH 4FFFH 存储空间=（末地址-首地址+1）× 存储单元大小 存储单元地址： 存储单元大小取决于存储单元由几位二进制组成，以8位为例： 8位=8bit=1B 新知讲授 四 3、如何计算内存存储单元空间： ①给定地址线的根数（n）： 1根地址线 2根地址线 3根地址线 n根地址线 ...... ...... 0、1 00、01、10、11 000、001、010、 011、100、101、 110、111 2(21) 4(22) 8(23) 2n 存储空间=2nB 新知讲授 四 例1：某计算机有26根地址线，那么该计算机的寻址空间为多少？ 分析与解答 26根地址线，那么该计算机的存储单元个数=226 又因为题干中未说明存储单元的位数，默认为8位，8位=8bit=8B 因此，该计算机的寻址空间=226B=26*220B=26MB=64MB 做题小贴士：2^10 = 1024；2^10 = 1KB ；2^20 = 1MB ；2^30 = 1GB 新知讲授 四 3、如何计算内存存储单元空间： ②存储空间的起始地址编号、末地址编号、存储空间、存储单元大小，给定三个信息，求第四个值大小： 存储空间=（末地址-首地址+1）× 存储单元大小 新知讲授 四 例2：某计算机的地址编号为1000H~3FFFH，存储空间为多大？ 分析与解答 存储空间=（末地址-首地址+1）× 存储单元大小 题干未说明存储单元的位数，因此存储单元为默认的1B 存储空间 =（3FFFH-1000H+1）× 1B =（2FFFH+1）B = 3000HB = 3×163B = 3×212B = 3×22×210B = 12KB 新知讲授 四 例3：某计算机的存储空间为24KB，首地址为1000H，求末地址？ 分析与解答 存储空间=（末地址-首地址+1）× 存储单元大小 题干未说明存储单元的位数，因此存储单元为默认的1B 代入公式得：24KB=（末地址-1000H）×1B ∴末地址=24×210+1000H=6×212+1000H=6×163+1000H =6000H+1000H=7000H 师生互动 五 1、多层次存储系统出现的原因 2、存储器的分类有哪些分类角度 3、用公式来表示存储空间、存储单元大小、末地址、首地址的关系 答案： 1、为了解决存储空间大小、存取速度和价格三者的矛盾 2、存储介质材料、工作方式、系统结构三个分类角度 3、存储空间=（末地址-首地址+1）× 存储单元大小 随堂练习 六 1 、计算机中，在控制器的控制下按照指定地址存入和取出信息的设备是（ ） A.运算器 B.存储器 C.控制器 D.CPU 答案：B 解析：存入和取出信息，指存储器 随堂练习 六 2 、多层次存储系统概念的提出所解决的矛盾不包括( )。 A.存储容量 B.存取速度 C.存储器价格 D.存储器存储介质 答案：D 解析：为了解决存取速度、存储容量、存储器件价格这三个方面的矛盾，人们提出了多层次存储系统的概念。 随堂练习 六 3 、在计算机中对以下几个部件访问速度最快的是（ ）。 A．光盘 B．RAM C．硬盘 D．软盘 答案：B 解析：内存速度大于外存。 随堂练习 六 4 、微机中的内存储器采用的是（ ）。 A．磁芯存储器 B．磁泡存储器 C．磁表面存储器 D．半导体存储器 答案：D 解析：内存储器采用半导体，半导体还有U盘、固态硬盘等 随堂练习 六 5 、按照（）分类，Cache、硬盘、优盘属于同一类。 A.存储介质 B.系统结构 C.工作方式 D.多层次存储系统 答案：C 解析：都属于随机读写的工作方式。 随堂练习 六 6 、(是非选择题)内存储器一般采用半导体存储器件，由存储单元构成，每个存储单元由若干个十进制位（8位，16位，32位）组成。 A.正确 B.错误 答案：B 解析：二进制位。 随堂练习 六 7、(是非选择题)存储器按存储介质的材料分为半导体存储器、磁表面存储器和光存储器，其中光存储器都属于ROM。 A.正确 B.错误 答案：B 解析：光存储器和ROM属于两种不同分类下的概念，存在交集，但不等同 随堂练习 六 8、存储器是计算机用来存放 和 的记忆部件，是计算机各种信息存放和交流的中心。 答案：程序 数据 解析：存储器是计算机用来存放程序和数据的记忆部件，是计算机各种信息存放和交流的中心。 随堂练习 六 9、按存储介质的材料分类有 存储器、 存储器和 存储器。 答案：半导体 磁表面 光 解析：按存储介质的材料分类有半导体存储器、磁表面存储器和光存储器。 课堂小结 七 谢谢 $$