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  • 内部存储器

    千次阅读 2018-06-29 20:45:21
    存储器的分类按在计算机中的作用来分,可以分为内存储器(主存)、外存储器(辅存)、缓冲存储器、控制存储器等。半导体存储器可以分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)随机存储器又可以分为静态RAM和动态RAM...


    存储器基础

    存储单元由8个二进制位组成,占用一个地址编码,CPU对存储器进行信息的写入和读出就以字节作为最基本的单位。

    存储器的分类

    按在计算机中的作用来分,可以分为内存储器(主存)、外存储器(辅存)、缓冲存储器、控制存储器等。

    半导体存储器可以分为随机存储器(RAM)只读存储器(ROM)

    随机存储器又可以分为静态RAM动态RAM

    只读存储器可以分为掩膜式ROM、一次可编程ROM(PROM)、可擦写ROM(EPROM)


    芯片容量 = 存储单元数 × 没单元位数


    随机存取存储器

    RAM通常可以按照存储原理的不同分为静态RAM和动态RAM,前者依靠触发器存储二进制信息,后者依靠寄生电容存储二进制信息。

    RAM的基本结构

    1、地址寄存器和译码器

    地址寄存器用于存放CPU送来的地址吗,其位数通常由地址先条数决定;地址译码器用于对地址寄存器中的地址进行译码,译码后产生字选择线(简称字线,即地址译码器的输出线)可以用来选择存储阵列中的响应存储单元工作,因此字线和存储单元的总数是相等的。

    2、存储阵列

    每个基本存储位元存储1位二进制信息,基本存储位元组成存储单元,其个数与存储器位(线)数或数据线条数相等;存储单元组成存储阵列,其个数与字线数相等,与地址线数目相匹配。

    3、三态双向缓冲器

    用户将存储器连接在总线上,实现与CPU读/写两个方向的数据缓冲。

    4、控制电路

    控制电路通过控制引脚接受CPU送来的控制信号,经过变换后对地址寄存器、存储阵列、和三台双向缓冲器进行控制

    只读存储器

    制度存储器简称为ROM,ROM中的信息,通常是在脱机状态下或在特殊环境下写入的,故ROM的写信息又称为编程。这些信息一旦被写入就不能随意更改,特别是不能再程序运行的过程中再写入新的内容,而只能在程序执行的过程中读出其内容。

    ROM的基本机构

    主要由地址寄存器,地址译码器,存储阵列,输出缓冲器等部件组成。

    一般CPU与存储器的连接以及扩展

    连接中应该考虑的问题

    1、存储器芯片类型的选择

    选择存储器类型就是要考虑选择RAM还是ROM

    2、工作速度匹配

    CPU对存储器进行读写所需要的时间称为访问时间,是指从它发出地址码一直到读出或者写入数据所需要的时间,这个时间由CPU的型号来确定

    CPU的访问时间应该大于存储器的存取时间,这样才能保证数据的稳定可靠。

    3、MCS-51对存储容量的要求

    存储容量的大小取决于喂鸡系统的应用对存储器的要求,一般的原则是先根据基本要求确定容量,适当留有余地,并且要考虑系统便于扩充。

    存储器位数的扩展

    存储芯片的存储单元位数不够时,就要进行存储器位数的扩展(即位数扩展),使每个存储单元的字长满足要求。

    采用2^n × 1位存储器芯片组成2^n × m 位存储存储器时,需要m片2^n × 1位存储器片

    存储器字数的扩展

    通过片选,能够将存储器芯片与所确定的地址空间联系起来,即将芯片中的存储单元与实际地址一一对应,这样次啊能通过寻址对存储单元进行读写。

    片选的方法有三种:线选法、部分译码法、全译码法

    1、线选法

    这种方法直接使用CPU地址中的某一位高位地线作为存储器芯片的片选信号。

    优点是连接简单,不需要复杂的逻辑电路。

    哪个高位地址线为低电平就选中哪片芯片,这样在任何时候都只能选中一片芯片而不会同时选中多片。因此片选地址不允许同时出现有效点评,只允许轮流出现有效。

    2、全译码法

    全译码法的特点是使用CPU的全部高位地址线参与译码器译码后作为存储芯片的片选信号。

    由于全译码法中没有地址线空闲不用,所以无重叠地址范围,每个芯片的地址是唯一的,而且也没有不可使用的地址,寻址范围得到充分利用。

    3、部分译码法

    部分译码法是指用CPU的部分高位地址先参与译码后作为存储芯片的片选信号,它是线选法和全译码法的一个折中,一方面可以简化译码器的设计,另一方面有较强的存储器容量扩建和连续的存储器范围。


    内存

                                

    1) PCB基板

        内存条多数是绿色的,这条长长的电路板称为PCB板,也就是复合树脂板。跟主板一样,PCB板也采用了多层设计,为四层或六层。一般说来,六层PCB板比四层PCB板的电气性能要好,也比较稳定,所以知名品牌的内存大多采用六层PCB板制造。因为如今的电路板设计都很精密,所以从肉眼上很难分辨PCB板是四层还是六层,只能借助一些印在PCB板上的符号或标识来断定。

    2)内存芯片

        内存条的性能、速度和容量都是由内存芯片决定的。目前市场上内存条的品牌很多,但内存芯片的型号并不多,常见的有HY(LGS)KingmaxWinbondToshibaSECMT等。不同厂家生产的内存芯片在速度、容量、发热量及封装模式等各有特点,各不相同。

    3)电容和电阻

        在内存条上有许多附加的电容和电阻,可以使内存的电子信号更稳定、纯正,电气性能更加稳定。内存上的元件采用的是贴片元件,以C代表电容,R代表电阻。

    4)固定卡口

        内存条插到主板上后,主板上的内存插槽会有两个卡子牢固地扣住内存条,这两个缺口就是用来固定内存条用的。

    5)脚缺口

        内存条插脚上一般有两个缺口,它们的作用一是防止将内存插反;二是用来区分不同的内存。如SDRAMDDR DRAM内存的缺口形状和位置就不相同,所以不能混用。

    6)金手指

        内存条插脚上的接触点是内存与主板上内存插槽相接触的部分,通常称为金手指。金手指是铜质导线,使用时间长了有可能被氧化而使其接触不良,会影响内存的正常工作,甚至无法开机。解决的办法是用橡皮擦清理金手指上的氧化物。

    7) SPD芯片

        SPD芯片是随PC100而产生的,它是一个容量为256字节的EEPROM,一般采用八个管脚的SOIC封装形式。它保存着内存条的标准工作速度、频率、容量、工作电压与CAS Latency(Column Address Strobe Latency,列地址控制器的延迟时间)tRCD(RAS toCAS DelayRAS相对CAS的延迟时间)tPR(Row Precharge TimeRAS预充电时间)tAC(Access Time from CLK,相对时钟下降沿的数据读取时间)SPD版本等基本信息,以协调计算机系统更好地工作。这些信息是内存生产厂家预选写入的。

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  • 任何RAM中存储的信息在断电后均会丢失,所以RAM是易失性存储器。 相关推荐:《编程教学》 随机存取存储器(RAM)的最大特点是:一旦断电,存储在其上的信息将全部消失,且无法恢复。 RAM是计算机内存储器中的一部分...

    随机存取存储器(RAM)的最大特点是:一旦断电,存储在其上的信息将全部消失,且无法恢复。RAM既可向指定单元存入信息又可从指定单元读出信息;任何RAM中存储的信息在断电后均会丢失,所以RAM是易失性存储器。



    相关推荐:《编程教学》

    随机存取存储器(RAM)的最大特点是:一旦断电,存储在其上的信息将全部消失,且无法恢复。

    RAM是计算机内存储器中的一部分。计算机内存储器有ROM和RAM组成。ROM是只读存储器的英文简称,特点是它的信息是可以永久保存的。RAM是可读可写存储器的英文简称,特点是一旦断电它的信息将全部消失。

    扩展资料:

    随机存取存储器(英语:Random Access Memory,缩写:RAM),也叫主存,是与CPU直接交换数据的内部存储器。它可以随时读写(刷新时除外),而且速度很快,通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储介质。RAM工作时可以随时从任何一个指定的地址写入(存入)或读出(取出)信息。

    RAM既可向指定单元存入信息又可从指定单元读出信息。任何RAM中存储的信息在断电后均会丢失,所以RAM是易失性存储器。

    当电源关闭时,RAM不能保留数据。如果需要保存数据,就必须把它们写入一个长期的存储设备中(例如硬盘)。

    RAM的工作特点是通电后,随时可在任意位置单元存取数据信息,断电后内部信息也随之消失。

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  • 存储器分类 ROM(read only memory ,只读存储器) 分类: 特点: 在机器运行过程中只能读出不能写入信息 ...SRAM是利用开关特性进行记忆,只要电源有电,它总能保持两个稳定的状态中的一个状态。静态RAM DRAM ( dyna

    主存储器分类

    ROM

    在这里插入图片描述

    ROM

    (read only memory ,只读存储器)
    分类:
    1.MROM是ROM的一种。全名:Mask Read-Only Memory,中文全称“掩模式只读存储器”。掩模式只读存储器的内容是由半导体制造厂按用户提出的要求在芯片的生产过程中直接写入的,写入之后任何人都无法改变其内容。集成度高,可批量生产,成本低,灵活性差
    2.PROM只允许写入一次,所以也被称为“一次可编程只读存储器”(One Time Progarmming ROM,OTP-ROM)。PROM在出厂时,存储的内容全为1,用户可以根据需要将其中的某些单元写入数据0(通过大电流熔断后即为0)(部分的PROM在出厂时数据全为0,则用户可以将其中的部分单元写入1), 以实现对其“编程”的目的。PROM的典型产品是“双极性熔丝结构”,如果我们想改写某些单元,则可以给这些单元通以足够大的电流,并维持一定的时间,原先的熔丝即可熔断,这样就达到了改写某些位的效果。另外一类经典的PROM为使用“肖特基二极管”的PROM,出厂时,其中的二极管处于反向截止状态,还是用大电流的方法将反相电压加在“肖特基二极管”,造成其永久性击断,如图
    在这里插入图片描述

    特点:
    在机器运行过程中只能读出不能写入信息
    无源存储器
    非易失性器件(断电不丢失)
    存储的信息是用特殊方式写入的
    

    EPROM

    EPROM(erasable programmable ROM ,可擦除可编程ROM)是一种可改写的
    ROM。断电后仍能保留数据的计算机储存芯片——即非易失性的(非挥发性)。一旦编程完成后。
    按照擦除方法的不同有两种EPROM。

    1.UVEPROM:UVEPROM虽然使用很广泛,但也存在着两个问题::一是紫
    外线擦除信息需很长时间(与紫外线光的照射强度有关) ;二是不能把芯片中个
    别需要改写的存储单元单独擦除和重写。在这里插入图片描述只能用强紫外线照射来擦除。
    2.E2PROM ( electronically EPROM,电可改写EPROM )可用电气方法将存储
    内容擦除,再重新写入。它在联机条件下可以擦除,基本解决了UVEPROM存
    在的问题。
    EEPROM一般用于即插即用( Plug & Play) ,可以做到芯片不离开插件版就
    擦除或改写数据。常用在接口卡中,用来存放硬件设置数据。也常用在防止软件非法拷贝的"硬件锁"上面。

    RAM

    RAM(random access memory ,随机存储器)这里的RAM的"随机”,包含了可以在线读写,也包含了可以直接读写任何单元两重意思。
    一维地址RAM中的信号
    在这里插入图片描述

    上面的横线是指信号在低电平有效
    保证逻辑门的输入为低电平时所允许的最大输入低电平,当输入电平低于Vil时,则认为输入电平为低电平在数字逻辑电路中,低电平一般用0来表示,高版电平则一般用1来表示

    SRAM

    ( static RAM)SRAM是利用开关特性进行记忆,只要电源有电,它总能保持两个稳定的状态中的一个状态,也叫静态RAM。利用双稳态触发器进行数据存储,用于CPU与主存之间的高速缓存
    优点:性能高,功耗小,速度快,不需要刷新电路就可存储
    缺点:集成度底,价格高,体积大

    下图是各种RAM信号如何读取稳定数据
    在这里插入图片描述
    每一个信号后面都会有一段比较长的低的横线,那是为了让信号稳定下来,否则不能保证读写信号的有效性
    首先读取地址信号,以便于正确寻址,找到存储单元,
    接下来加载片选信号,以为一个芯片的容量有限,我们的存储器可能是由多个芯片组成,片选信号可以选中要读取的芯片
    之后在发出读命令信号
    DATA I/O是数据线上的信号(存信息的地方)
    当读信号成功后,又会从低电平变为高电平,代表读命令的撤销(图中斜线部分)

    下图是写信号
    在这里插入图片描述

    DRAM

    ( dynamic RAM)DRAM则除了要电源有电外,还必须动态地每隔一定的时间间隔对它进行一次刷新 ,否则信息就会丢失。也叫动态RAM。DRAM存储元件靠栅极电容上的电荷保存信息,也叫电荷存储型记忆元件。为了长久保存信息,要周期性的刷新电容上的电荷,因此需要附加刷新逻辑电路在这里插入图片描述
    如图,当电容存满电荷量时,代表1,没有电荷时,代表0
    读写过程与SRAM类似

    存储体的扩展

    存储体是存储器中承载数据存储的部件。由于一个元件只能存储一位信息,为了存储大量数据,就要把按照字(或字节)和地址两个维度进行排列,形成一个存储元件阵列。所以存储体也称存储阵列。
    半导体存储器一般由一 些存储芯片连接而成,每个存储芯片集成了一定数量的存储元件。再由一些芯片扩展成的存储体阵列。通常半导体存储芯片有多字一位和多字多位( 4或8位)两种集成方式。如64Kb容量的存储芯片可以有64Kx 1b和8Kx 8b等产品。
    用存储芯片组成存储体的方式,称为存储扩展(扩容)。所采用的芯片的集成
    方式以及计算机要求的字长不同,扩展方式也不同。

    字扩展方式(串联)

    位数(字长)不变,字数增加
    下图由四个8Kx 8b扩展成64Kx 8b的存储器
    在这里插入图片描述
    D就是DATE,A就是ADRRESS,A13-A0一共是14根地址线,这是每一个16K芯片的片内地址线,为什么是14根呢,1K=210 ,16K =210 * 24 =214 所以就是14根地址线,同理,64K=216 ,其中有14根是片内的地址线,所以就剩下两个来决定选择哪个芯片,也就是发出片选信号时要用到

    位扩展方式(并联)

    字数不变,位数增加,这里的字数是存储体里的存储单元,位数是数据线的位数
    四8个64Kx 1b的芯片扩展成64Kx 8b的RAM

    在这里插入图片描述

    段扩展方式(混联)

    字和位都扩展
    8个256x4b的芯片扩展成1Kx8b的RAM
    在这里插入图片描述

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  • 内部存储器——②动态存储器

    千次阅读 2020-03-20 16:16:08
    动态RAM:靠MOS电路中的栅极电容来记忆信息的。 (一).基本的DRAM组成 DRAM芯片即动态随机存取存储器,DRAM 只能将数据保持很短的时间,所以需要定时刷新。DRAM 分为很多种,常见的主要有FPRAM/FastPage、...

    一、动态随机存储器DRAM

    动态RAM:靠MOS电路中的栅极电容来记忆信息的。

    (一).基本的DRAM组成


     

            DRAM芯片即动态随机存取存储器,DRAM 只能将数据保持很短的时间,所以需要定时刷新。DRAM 分为很多种,常见的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM 以及 WRAM 等。

     

    FPRAM/FastPage:传统的DRAM是通过分页技术进行访问的。 在存取数据时,需要分别输入一个行地址和一个列地址,这会耗费时间。 快速页模式随机存储器(Fast Page Mode DRAM)是传统DRAM的改进型产品,通过保持行地址不变而改变列地址,可以对给定的行的所有数据进行更快的访问。FPM DRAM还支持突发模式访问。所谓如噶模式是指对一个给定的访问在建立行和列地址之后,可以访问后面3个相邻的地址,而不需要额外的延迟和等待状态。

     

    EDO DRAM:扩展数据输出(Extended Data Output DRAM, EDO DRAM)是在FPM DRAM基础上加以改进的存储器控制技术。 EDO 输出数据在整个CAS周期都是有效的,EDO不必等待当前的读写周期完成即可启动下一个读写周期 ,即可以在输出一个数据的过程中准备下一个数据的输出。 EDO DRAM采用一种特殊的主存读出控制逻辑, 在读写一个存储单元时, 同时启动下一个(连续)存储单元的读写周期,从而节省了重选地址的时间,提高了读写速度。

     

    SDRAM:同步动态随机存储器(Synchromous DRAM, SDRAM)是一种与主存运行同步的DRAM. SDRAM在同步脉冲的控制下工作,取消了主存等待时间,减少了数据传送的延迟时间,因而加快了系统速度。

     

    DDR SDRAM:双数据传输率同步动态随机存储器(Double Data Rate SDRAM, DDR SDRAM)也可以说是SDRAM的升级版本,不仅能再时钟脉冲上升沿读出数据而且还能在下降沿读出数据,不需要提高时钟频率就能加倍提高SDRAM的速度。

     

     

    1.动态存储元

                              单管DRAM的存储矩阵

     

    (1)单管动态存储元解读一

    读操作:

        行选择线为高电平,使存储电路中的T1管导通,于是,使连在每一列上的刷新放大器读取电容C上的电压值。刷新放大器的灵敏度很高,放大倍数很大,并且能将从电容上读得的电压值折合为逻辑“0”或者逻辑“1”。

     

         列地址(较高位地址)产生列选择信号,有了列选择信号,所选中行上的基本存储电路才受到驱动,从而可以输出信息。

     

         在读出过程中,选中行上的所有基本存储电路中的电容都受到打扰,因此为破坏性读出。为了在读出之后,仍能保存所容纳的信息,刷新放大器对这些电容上的电压值读取之后又立即进行重写。

     

     

    写操作:

       行选择线为“1”;T1管处于可导通的状态,如果列选择信号也为“1”则此基本存储电路被选中,于是由数据输入/输出线送来的信息通过刷新放大器和T1管送到电容C。 

    图5.2-9 单管DRAM记忆单元电路

     

    (2)单管动态存储元解读二

           它由一个管子T1和一个电容C构成,写入时,字选择线为“1”,T1管导通,定入信息由位线(数据线)存入电荷C上的电荷,通过T1输出到数据线上,通过读出放大器即可得到存储信息。

     

            当字线为高电平时,该电路被选中。

            写入时,若写入“1”,位线为高电平,对电容C充电;若写入“0”,位线为低电平,C上的电荷经位线泄放。

            读出时,若原存“1”,C上有电荷,经T1管在位线上产生读电流,完成读“1”操作。若原存“0”,C上无电荷,在位线上不产生读电流,完成读“0”操作。当读操作完毕,存储电容C上的电荷已被泄放完,故是破坏性读出,必须采取重写(再生)的措施。

    存储电容C的容量不可能做得很大,一般比位线上的寄生电容Cd 间分配,就会使读出信息减少,所以,用单管记忆单元组成的存储器中,读出放大器应有较高的灵敏度。因为信息是存储在一个很小电容C上,也只能保留几毫秒的时间,所以必须定时第进行刷新操作。

     

     

    图5.2-8 4管DRAM记忆单元电路

     

    (3)四管动态存储元

    在六管静态存储元电路中,信息暂存于T1,T2管的栅极,这是因为管子总是存在着一定的电容。负载管T3,T4是为了给这些存储电荷补充电荷用的。由于MOS的栅极电阻很高,故泄漏电流很小,在一定的时间内这些信息电荷可以维持住。为了减少管子以提高集成度,把负载管T3,T4去掉,这样变成了四管的动态存储电路。

     

     

    2.DRAM的刷新

        (1) DRAM的刷新

            不管是哪一种动态RAM,都是利用电容存储电荷的原理来保存信息的,由于电容会逐渐放电,所以,对动态RAM必须不断进行读出和再写入,以使泄放的电荷受到补充,也就是进行刷新。

     

            动态RAM的存储元件依靠电容上的电荷表示所存储的数据信息,而电容的绝缘电阻不可能无限大,因此漏电不可避免。每隔一定的时间就对存储体中全部的存储电进行充电,以补充所消失的电荷,维持原存信息不变,这个过程称为“刷新”。

     

            动态MOS存储器采用“读出”方式进行刷新, 先将原存信息读出,再由刷新放大器形成原信息并重新写入。

        (2) 刷新周期

            从上一次对整个存储器刷新结束到下一次对整个存储器全部刷新一遍为止,这一段时间间隔叫刷新周期。 一般为2ms, 4ms, 8ms。 

     

    刷新的时间间隔取决与存储电容上的电荷释放速度。应在规定的时间内对全部存储体刷新一遍。

     

           设电容为C,电压为u,电荷Q=Cu,则泄放电流为:

            如果取C=0.2pF, △u=1V,I=0.1nA,则: 泄放时间△t=2ms

     

        (3) 刷新方式

            常用的刷新方式有三种:           集中式、分散式、异步式。

     

    ①集中式刷新

          在整个刷新间隔内,前一段时间重复进行读/写周期或维持 周期,等到需要进行刷新操作时,便暂停读/写或维持周期,而逐行刷新整个存储器,它适用于高速存储器。集中式刷新适用于高速存储器。存在不能进行读写操作的死区时间。

    刷新时间=存储矩阵行数╳刷新周期

     

    刷新周期是刷新一行所需要的时间。由于刷新过程就是“假读”的过程,所以刷新周期等于存取周期。

     

    例如:对128x128矩阵存储器刷新。

    刷新时间相当于128个读周期:

            设刷新周期为2ms,读/写周期为0.5μs,则 刷新周期有4000个周期,其中

                3782个周期(1936 μs)用来读/写或维持信息;

                128个周期(64 μs)用来刷新操作;

                当3781个周期结束,便开始进行128个周期,64 μs的刷新操作。由于在这64us中不进行读写操作,故称其为死时间.

     

     

    ②分散式刷新

            把一个存储周期tc分为两半,周期前半段时间tm用来读/写操作或维持信息,周期后半段时间tr作为刷新操作时间。 这种刷新方式增加了系统的存取周期。

             这种刷新方式没有死区,明显的缺点:

                一是加长了系统的存取周期 ,降低了整机的速度;

                二是刷新过于频繁,尤其是在当存储容量比较小的情况下, 没有充分利用所允许的最大刷新间隔(2ms)

     

            这样,每经过128个系统周期时间,整个存储器便全部刷新一遍。分散式刷新系统速度降低,但不存在停止读写操作的死时间。

     

            例如:对32*32的存储器,假如存储器的读写周期为0.5us,那么刷新的时间也为0.5us,则整个存储系                统周期为1us.只需32us就能对全部的存储单元刷新一遍.

     

    ③异步式刷新

             这种刷新方式可以看成前两种方式的结合,它充分利用了最大刷新间隔时间,把刷新操作平均分配到整个最大刷新间隔时间内进行。

    相邻两行的刷新时间=最大刷新间隔时间÷行数

     

    例如:对2116来说,在2ms中内把128行刷新一遍。

                2000μs ÷128 ≈15.5 μs            即:每15.5 μs 刷新一行。           

     

        (4) 刷新操作种类

    1)只用RAS信号的刷新

     在这种刷新操作中,基本上只用RAS信号来控制刷新,CAS信号不动作。为了确保在一定范围内对所有行都刷新,使用一种外部计数器。

     2)CAS在RAS之前的刷新    

        这种方式是在RAS之前使CAS有效,启动内部刷新计数器,产生需要刷新的行地址,而忽略外部地址线上的信号。目前256K位以上的DRAM芯片通常都具有这种功能。

        

    例:  说明1M×1位DRAM芯片的刷新方法,刷新周期定为8ms。

    1M位的存储单元排列成  512x2048的矩阵; 

    如果选择一个行地址进行刷新, 刷新地址为A0~A8(2^9),因此这一行上的2048个存储元同时进行刷新;     

    在8ms内进行512个周期的刷新; 刷新方式可采用:在8ms中进行512次刷新操作的集中刷新方式;      

    按8ms÷512=15.5μs刷新一次的异步刷新方式。

     

     

     

    3.DRAM的电气特征:

    • 集成度高,功耗低具有易失性,必须刷新。

    • 破坏性读出,必须读后重写。 

    • 读后重写、刷新均经由刷新放大器进行。 

    • 刷新时只提供行地址,由各列所拥有的刷新放大器,对选中行全部存储细胞实施同时集体读后重写(再生)。

     

    4.DRAM与SRAM的不同:

    • 静态存储器SRAM(双极型、静态MOS型):依靠双稳态电路内部交叉反馈的机制存储信息。功耗较大,速度快,作Cache。

    • 动态存储器DRAM(动态MOS型):依靠电容存储电荷的原理存储信息。功耗较小,容量大,速度较快,作主存。

    • SRAM:利用双稳态触发器来保存信息,只要不断电,信息是不会丢失的,因为其不需要进行动态刷新,故称为“静态”存储器。

    • DRAM:利用MOS电容存储电荷来保存信息,使用时需要给电容充电才能使信息保持,即要定期刷新。

     

    (二)DRAM存储芯片实例

     

    内部结构——Intel2164(64K×1)

     

    Intel 2164(64K×1)引脚

     

    A0~A7:地址输入线

    RAS:行地址选通信号线,兼起片选信号作用(整个读写周期,RAS一直处于有效状态) 

    CAS:列地址选通信号线 

    WE:读写控制信号( 0-写 1-读) 

    Din:数据输入线 

    Dout:数据输出线

     

     

     

    二、DRAM的时序与控制

     

    1.读周期:行地址有效→行地址选通→列地址有效→列地址选通→数据输出→行选通、列选通及地址撤销

     

    2.写周期:行地址有效→行地址选通→列地址、数据有效→列地址选通→数据输入→行选通、列选通及地址撤销

     

     

     

    4.存储器控制电路

            DRAM存储器的刷新需要有硬件电路的支持,包括: 刷新计数器、 刷新/访存裁决、 刷新控制逻辑等。 这些控制线路形成DRAM控制器。     DRAM控制器是CPU和DRAM的接口电路,它将CPU的信号变换成适合DRAM芯片的信号。

    DRAM控制器

    (1)地址多路开关:读写操作时向DRAM芯片分时送出行地址和列地址;刷新时需要提供刷新地址。

    (2)刷新定时器: 定时电路用来提供刷新请求。

    (3)刷新地址计数器:只用RAS信号的刷新操作,需要提供刷新地址计数器。对于1M位的芯片,需512个地址,故刷新计数器9位。 

    (4)仲裁电路:对同时产生的来自CPU的访问存储器的请求和来自刷新定时器的刷新请求的优先权进行裁定。 

    (5)定时发生器:提供行地址选通信号RAS、列地址选通信号CAS和写信号WE.

     

     

     

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空空如也

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内存储器ram中的信息