SMC控制閥，SMC緩沖器，日本SMC緩沖器，SMC液壓緩沖器/39529839/39529830：單榮兵
SMC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送來的數(shù)據(jù)暫時存放，以便處理器將它取走；后者的作用是用來暫時存放處理器送往外設的數(shù)據(jù)。有了數(shù)控緩沖器，就可以使高速工作的CPU與慢速工作的外設起協(xié)調和緩沖作用，實現(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。 另有電梯緩沖器，汽車彈簧緩沖器。
SMC液壓緩沖器和輸出緩沖器兩種。前者的作用是將外設送來的數(shù)據(jù)暫時存放，以便處理器將它取走；后者的作用是用來暫時存放處理器送往外設的數(shù)據(jù)。有了數(shù)控緩沖器，就可以使高速工作的CPU與慢速工作的外設起協(xié)調和緩沖作用，實現(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。 另有電梯緩沖器，汽車彈簧緩沖器。
SMC液壓緩沖器的門電路其輸出驅動能力與輸入狀態(tài)有關。另方面。帶緩沖器的門電路的轉移特性少是由3轉移特性相乘的結果，因此轉換區(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。不過，由于附加了緩沖，也帶來了些缺點。例如傳輸延遲時間加大，因此，帶緩沖器的門電路適宜用在高速電路系統(tǒng)中。
基本線路構成的門電路存在著抗干擾差和不對稱等缺點。為了克服這些缺點，可以在輸出或輸入端附加反相器作為緩沖；也可以輸出或輸入端同時都加反相器作為緩沖。這樣組成的門電路稱為帶緩沖  緩沖寄存器SMC控制閥，SMC緩沖器，日本SMC緩沖器，SMC液壓緩沖器/39529839/39529830：單榮兵

器的門電路。 　　帶緩沖輸出的門電路輸出端都是1個反相器，輸出驅動能力僅由該輸出的管子特性決定，與各輸入端所處邏輯狀態(tài)無關。而不帶緩沖器的門電路其輸出驅動能力與輸入狀態(tài)有關。另方面。帶緩沖器的門電路的轉移特性少是由3轉移特性相乘的結果，因此轉換區(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。不過，由于附加了緩沖，也帶來了些缺點。例如傳輸延遲時間加大，因此，帶緩沖器的門電路適宜用在高速電路系統(tǒng)中。
基本原理
　　在CPU的設計中，般輸出線的直流負載能力可以驅動個TTL負載，而在連接中，CPU的根地址線或數(shù)據(jù)線，可能連接多個存儲器芯片，但現(xiàn)在的存儲器芯片都為MOS電路，主要是電容負載，直流負載遠小于TTL負載。故小型系統(tǒng)中，CPU可與存儲器直接相連，在大型系統(tǒng)中就需要加緩沖器。 　　任何程序或數(shù)據(jù)要為CPU所使用，必須放到主存儲器（內存）中，即CPU只與主存交換數(shù)據(jù)，所以主存的速度在很大程度上決定了系統(tǒng)的運行速度。程序在運行期間，在個較短的時間間隔內，由程序產生的地址往往集中在存儲器的個很小范圍的地址空間內。指令地址本來就是連續(xù)分布的，再加上循環(huán)程序段和子程序段要多次重復執(zhí)行，因此對這些地址中的內容的訪問就自然的具有時間集中分布的傾向。數(shù)據(jù)分  基本原理
布的集中傾向不如程序這么明顯，但對數(shù)組的存儲和訪問以及工作單元的選擇可以使存儲器地址相對地集中。這種對局部范圍的存儲器地址頻繁訪問，而對此范圍外的地址訪問甚少的現(xiàn)象被稱為程序訪問的局部化（Locality of Reference）性質。由此性質可知，在這個局部范圍內被訪問的信息集合隨時間的變化是很緩慢的，如果把在段時間內定地址范圍被頻繁訪問的信息集合成批地從主存中讀到個能高速存取的小容量存儲器中存放起來，供程序在這段時間內隨時采用而減少或不再去訪問速度較慢的主存，就可以加快程序的運行速度。這個介于CPU和主存之間的高速小容量存儲器就稱之為高速緩沖存儲器，簡稱Cache。不難看出，程序訪問的局部化性質是Cache得以實現(xiàn)的原理基礎。同理，構造磁盤高速緩沖存儲器（簡稱磁盤Cache），也將提高系統(tǒng)的整體運行速度。目前CPU般設有緩存（L1 Cache）和二緩存（L2 Cache）。緩存是由CPU制造商直接做在CPU內部的，其速度極快，但容量較小，般只有十幾K。PⅡ以前的PC般都是將二緩存做在主板上，并且可以人為升，其容量從256KB到1MB不等，而PⅡ CPU則采用了全新的封裝方式，把CPU內核與二緩存起封裝在只金屬盒內，并且不可以升。二緩存般比緩存大個數(shù)量以上，另外，在目前的CPU中，已經出現(xiàn)了帶有三緩存的情況。SMC控制閥，SMC緩沖器，日本SMC緩沖器，SMC液壓緩沖器/39529839/39529830：單榮兵

高速緩沖存儲器
　　高速緩沖存儲器，即Cache。我們知道，任何程序或數(shù)據(jù)要為CPU所使用，必須放到主存儲器（內存）中，即CPU只與主存交換數(shù)據(jù)，所以主存的速度在很大程度上決定了系統(tǒng)的運行速度。程序在運行期間，在個較短的時間間隔內，由程序產生的地址往往集中在存儲器的個很小范圍的地址空間內。指令地址本來就是連續(xù)分布的，再加上循環(huán)程序段和子程序段要多次重復執(zhí)行，因此對這些地址中的內容的訪問就自然的具有時間集中分布的傾向。數(shù)據(jù)分布的集中傾向不如程序這么明顯，但對數(shù)組的存儲和訪問以及工作單元的選擇可以使存儲器地址相對地集中。這種對局部范圍的存儲器地址頻繁訪問，而對此范圍外的地址訪問甚少的現(xiàn)象被稱為程序訪問的局部化（Locality of Reference）性質。由此性質可知，在這個局部范圍內被訪問的信息集合隨時間的變化是很緩慢的，如果把在段時間內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，在Cache中能直接找到的概率，它是Cache的個重要指標，與Cache的大小、替換算法、程序特性等因素有關。增加Cache后，CPU訪問主存的速度是可以預算的，64KB的Cache可以緩沖4MB的主存，且命中率都在90%以上。以主頻為100MHz的CPU（時鐘周期約為10ns）、20ns的Cache、70ns的RAM、命中率為90%計算，CPU訪問主存的周期為：有Cache時，20×0.9+70×0.1=34ns；無Cache時，70×1=70ns。由此可見，加了Cache后，CPU訪問主存的速度大大提高了，但有點需注意，加Cache只是加快了CPU訪問主存的速度，而CPU訪問主存只是計算機整個操作的部分，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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