祥樹全新**B+R緩沖器

時(shí)間：2019-02-07作者：上海祥樹實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司瀏覽：113

緩沖器在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，緩沖器指的是緩沖寄存器，它分輸入緩沖器和輸出緩沖器兩種。前者的作用是將外設(shè)送來的數(shù)據(jù)暫時(shí)存放，以便處理器將它取走；后者的作用是用來暫時(shí)存放處理器送往外設(shè)的數(shù)據(jù)。緩沖寄存器又稱緩沖器，它分輸入緩沖器和輸出緩沖器兩種。前者的作用是將外設(shè)送來的數(shù)據(jù)暫時(shí)存放，以便處理器將它取走；后者的作用是用來暫時(shí)存放處理器送往外設(shè)的數(shù)據(jù)。由于緩沖器接在數(shù)據(jù)總線上，故必須具有三態(tài)輸出功能。帶緩沖輸出的門電路輸出端都是1個(gè)反相器，輸出驅(qū)動能力僅由該輸出級的管子特性決定，與各輸入端所處邏輯狀態(tài)無關(guān)。而不帶緩沖器的門電路其輸出驅(qū)動能力與輸入狀態(tài)有關(guān)。另一方面。帶緩沖器的門電路的轉(zhuǎn)移特性至少是由3級轉(zhuǎn)移特性相乘的結(jié)果，因此轉(zhuǎn)換區(qū)域窄，形狀接近理想矩形，并且不隨輸入使用端數(shù)的情況而變化、加緩沖器的門電路，抗干擾性能提高10%電源電壓。此外，帶緩沖器的門電路還有輸出波形對稱、交流電壓增益大、帶寬窄、輸入電容比較小等優(yōu)點(diǎn)。不過，由于附加了緩沖級，也帶來了一些缺點(diǎn)。例如傳輸延遲時(shí)間加大，因此，帶緩沖器的門電路適宜用在高速電路系統(tǒng)中。有了數(shù)控緩沖器，就可以使高速工作的CPU與慢速工作的外設(shè)起協(xié)調(diào)和緩沖作用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的同步。由于緩沖器接在數(shù)據(jù)總線上，故必須具有三態(tài)輸出功能。在其他領(lǐng)域，還有電梯緩沖器，汽車彈簧緩沖器等，其目的是用于減緩速度，提高安全性和舒適性。高速緩沖存儲器，即Cache。我們知道，數(shù)據(jù)分布的集中傾向不如程序這么明顯，如果把在一段時(shí)間內(nèi)一定地址范圍被頻繁訪問的信息集合成批地從主的系統(tǒng)中，CPU訪問數(shù)據(jù)時(shí)，在Cache中能直接找到的概率，它是Cache的一個(gè)重要指標(biāo)，與Cache的大小、替換算法、程序特性等因素有關(guān)。增加Cache后，CPU訪問主存的速度是可以預(yù)算的，64KB的Cache可以緩沖4MB的主存，且都在90%以上。以主頻為100MHz的CPU（時(shí)鐘周期約為10ns）、20ns的Cache、70ns的RAM、命為90%計(jì)算，CPU訪問主存的周期為：有Cache時(shí)，20×0.9+70×0.1=34ns；無Cache時(shí)，70×1=70ns。由此可見，加了Cache后，CPU訪問主存的速度大大提高了，但有一點(diǎn)需注意，加Cache只是加快了CPU訪問主存的速度，而CPU訪問主存只是計(jì)算機(jī)整個(gè)操作的一部分，所以增加Cache對系統(tǒng)整體速度只能提高10~20%左右。高速緩沖存儲器，即Cache。我們知，數(shù)據(jù)分布的集中傾向不如程序這么明顯，如果把在一段時(shí)間內(nèi)一定地址范圍被頻繁訪問的信息集合成批地從主的系統(tǒng)中，CPU訪問數(shù)據(jù)時(shí)，在Cache中能直接找到的概率，它是Cache的一個(gè)重要指標(biāo)，與Cache的大小、替換算法、程序特性等因素有關(guān)。增加Cache后，CPU訪問主存的速度是可以預(yù)算的，64KB的Cache可以緩沖4MB的主存，且都在90%以上。以主頻為100MHz的CPU（時(shí)鐘周期約為10ns）、20ns的Cache、70ns的RAM、為90%計(jì)算，CPU訪問主存的周期為：有Cache時(shí)，20×0.9+70×0.1=34ns；無Cache時(shí)，70×1=70ns。由此可見，加了Cache后，CPU訪問主存的速度大大提高了，但有一點(diǎn)需注意，加Cache只是加快了CPU訪問主存的速度，而CPU訪問主存只是計(jì)算機(jī)整個(gè)操作的一部分，所以增加Cache對系統(tǒng)整體速度只能提高10~20%左右。





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