『壹』 計算機內存儲器一般用什麼作為存儲介質
計算機內存中儲存器一般用ROM作為儲存介質。
隨機存取存儲器(英語:Random Access Memory,縮寫:RAM),也叫主存,是與CPU直接交換數據的內部存儲器。它可以隨時讀寫,而且速度很快,通常作為操作系統或其他正在運行中的程序的臨時數據存儲介質。
RAM工作時可以隨時從任何一個指定的地址寫入(存入)或讀出(取出)信息。它與ROM的最大區別是數據的易失性,即一旦斷電所存儲的數據將隨之丟失。RAM在計算機和數字系統中用來暫時存儲程序、數據和中間結果。
(1)什麼存儲器需要隨時存儲電荷擴展閱讀
RAM的特點為:
1、隨機存取
所謂「隨機存取」,指的是當存儲器中的數據被讀取或寫入時,所需要的時間與這段信息所在的位置或所寫入的位置無關。相對的,讀取或寫入順序訪問存儲設備中的信息時,其所需要的時間與位置就會有關系。它主要用來存放操作系統、各種應用程序、數據等。
當RAM處於正常工作時,可以從RAM中讀出數據,也可以往RAM中寫入數據。與ROM相比較,RAM的優點是讀/寫方便、使用靈活,特別適用於經常快速更換數據的場合。
2、易失性
當電源關閉時,RAM不能保留數據。如果需要保存數據,就必須把它們寫入一個長期的存儲設備中(例如硬碟)。
RAM的工作特點是通電後,隨時可在任意位置單元存取數據信息,斷電後內部信息也隨之消失。
3、對靜電敏感
正如其他精細的集成電路,隨機存取存儲器對環境的靜電荷非常敏感。靜電會干擾存儲器內電容器的電荷,引致數據流失,甚至燒壞電路。故此觸碰隨機存取存儲器前,應先用手觸摸金屬接地。
4、訪問速度
現代的隨機存取存儲器幾乎是所有訪問設備中寫入和讀取速度最快的,存取延遲和其他涉及機械運作的存儲設備相比,也顯得微不足道。
5、需要刷新(再生)
現代的隨機存取存儲器依賴電容器存儲數據。電容器充滿電後代表1(二進制),未充電的代表0。由於電容器或多或少有漏電的情形,若不作特別處理,數據會漸漸隨時間流失。
刷新是指定期讀取電容器的狀態,然後按照原來的狀態重新為電容器充電,彌補流失了的電荷。需要刷新正好解釋了隨機存取存儲器的易失性。
『貳』 在內存儲器中需要對什麼所存儲的信息進行周期性的刷新
DRAM是使用電容保持電荷的,但電容中的電荷容易隨時間的增加而丟失,所以要對電容進行周期性充放電
『叄』 隨機存取存儲器的類別
根據存儲單元的工作原理不同, RAM分為靜態RAM和動態RAM。
靜態隨機存儲器(SRAM)
靜態存儲單元是在靜態觸發器的基礎上附加門控管而構成的。因此,它是靠觸發器的自保功能存儲數據的。
動態隨機存儲器(DRAM)動態RAM的存儲矩陣由動態MOS存儲單元組成。動態MOS存儲單元利用MOS管的柵極電容來存儲信息,但由於柵極電容的容量很小,而漏電流又不可能絕對等於0,所以電荷保存的時間有限。為了避免存儲信息的丟失,必須定時地給電容補充漏掉的電荷。通常把這種操作稱為「刷新」或「再生」,因此DRAM內部要有刷新控制電路,其操作也比靜態RAM復雜。盡管如此,由於DRAM存儲單元的結構能做得非常簡單,所用元件少,功耗低,已成為大容量RAM的主流產品。
『肆』 什麼叫做靜態存儲器它依靠什麼存儲信息
靜態存儲器是在計算機的運行過程中不需要刷新的半導體存儲器,一旦通電,就長期保存信息。它是依靠觸發器的兩個穩定狀態來存儲信息的。
http://www.sgrtvu.net.cn/jx_data/lg_data/czs/hbyy/xt1.htm
這里有基本答案````
把XT1改成XTX就可以看到相關的答案
『伍』 存儲器的工作原理是什麼
動態讀寫存貯器(DRAM),以其速度快、集成度高、功耗小、價格低在微型計算機中得到極其廣泛地使用。但動態存儲器同靜態存儲器有不同的工作原理。它是靠內部寄生電容充放電來記憶信息,電容充有電荷為邏輯1,不充電為邏輯0。欲深入了解動態RAM的基本原理請點擊。 動態存儲器有多種系列,如61系列、37系列、41系列、21系列等。圖示為2164晶元的引腳圖。將滑鼠指向相應引腳可看到其對引腳功能。它是一個64K 1bit的DRAM晶元,將8片並接起來,可以構成64KB的動態存儲器。
每片只有一條輸入數據線,而地址引腳只有8條。為了形成64K地址,必須在系統地址匯流排和晶元地址引線之間專門設計一個地址形成電路。使系統地址匯流排信號能分時地加到8個地址的引腳上,藉助晶元內部的行鎖存器、列鎖存器和解碼電路選定晶元內的存儲單元,鎖存信號也靠著外部地址電路產生。
當要從DRAM晶元中讀出數據時,CPU 首先將行地址加在A0-A7上,而後送出RAS 鎖存信號,該信號的下降沿將地址鎖存在晶元內部。接著將列地址加到晶元的A0-A7上,再送CAS鎖存信號,也是在信號的下降沿將列地址鎖存在晶元內部。然後保持WE=1,則在CAS有效期間數據輸出並保持。
當需要把數據寫入晶元時,行列地址先後將RAS和CAS鎖存在晶元內部,然後,WE有效,加上要寫入的數據,則將該數據寫入選中的存貯單元。
由於電容不可能長期保持電荷不變,必須定時對動態存儲電路的各存儲單元執行重讀操作,以保持電荷穩定,這個過程稱為動態存儲器刷新。PC/XT機中DRAM的刷新是利用DMA實現的。首先應用可編程定時器8253的計數器1,每隔1⒌12μs產生一次DMA請求,該請求加在DMA控制器的0通道上。當DMA控制器0通道的請求得到響應時,DMA控制 器送出到刷新地址信號,對動態存儲器執行讀操作,每讀一次刷新一行。
只讀存貯器(ROM)有多種類型。由於EPROM和EEPROM存貯容量大,可多次擦除後重新對它進行編程而寫入新的內容,使用十分方便。尤其是廠家為用戶提供了單獨地擦除器、編程器或插在各種微型機上的編程卡,大大方便了用戶。因此,這種類型的只讀存貯器得到了極其廣泛的應用。7. RAM的工作時序
為保證存儲器准確無誤地工作,加到存儲器上的地址、數據和控制信號必須遵守幾個時間邊界條件。
圖7.1—3示出了RAM讀出過程的定時關系。讀出操作過程如下:
欲讀出單元的地址加到存儲器的地址輸入端;
加入有效的選片信號CS;
在 線上加高電平,經過一段延時後,所選擇單元的內容出現在I/O端;
讓選片信號CS無效,I/O端呈高阻態,本次讀出過程結束。
由於地址緩沖器、解碼器及輸入/輸出電路存在延時,在地址信號加到存儲器上之後,必須等待一段時間tAA,數據才能穩定地傳輸到數據輸出端,這段時間稱為地址存取時間。如果在RAM的地址輸入端已經有穩定地址的條件下,加入選片信號,從選片信號有效到數據穩定輸出,這段時間間隔記為tACS。顯然在進行存儲器讀操作時,只有在地址和選片信號加入,且分別等待tAA和tACS以後,被讀單元的內容才能穩定地出現在數據輸出端,這兩個條件必須同時滿足。圖中tRC為讀周期,他表示該晶元連續進行兩次讀操作必須的時間間隔。
寫操作的定時波形如圖7.1—4所示。寫操作過程如下:
將欲寫入單元的地址加到存儲器的地址輸入端;
在選片信號CS端加上有效電平,使RAM選通;
將待寫入的數據加到數據輸入端;
在 線上加入低電平,進入寫工作狀態;
使選片信號無效,數據輸入線回到高阻狀態。
由於地址改變時,新地址的穩定需要經過一段時間,如果在這段時間內加入寫控制信號(即 變低),就可能將數據錯誤地寫入其他單元。為防止這種情況出現,在寫控制信號有效前,地址必須穩定一段時間tAS,這段時間稱為地址建立時間。同時在寫信號失效後,地址信號至少還要維持一段寫恢復時間tWR。為了保證速度最慢的存儲器晶元的寫入,寫信號有效的時間不得小於寫脈沖寬度tWP。此外,對於寫入的數據,應在寫信號tDW時間內保持穩定,且在寫信號失效後繼續保持tDH時間。在時序圖中還給出了寫周期tWC,它反應了連續進行兩次寫操作所需要的最小時間間隔。對大多數靜態半導體存儲器來說,讀周期和寫周期是相等的,一般為十幾到幾十ns。
ddr一個時鍾周期內穿2次數據
ddr2一個時鍾周期傳4次
所以相同頻率下ddr2的帶寬是ddr的2倍
『陸』 隨機存儲器中,有一種存儲器需要周期性的補充電荷以保證所存儲信息的正確,稱為什麼
動態RAM(DRAM)
『柒』 關於存儲器的問題
存儲器分為內存儲器(簡稱內存或主存)、外存儲器(簡稱外存或輔存)。外存儲器一般也可作為輸入/輸出設備。計算機把要執行的程序和數據存入內存中,內存一般由半導體器構成。半導體存儲器可分為三大類:隨機存儲器、只讀存儲器、特殊存儲器。
RAM
RAM是隨機存取存儲器(Random Access Memory),其特點是可以讀寫,存取任一單元所需的時間相同,通電是存儲器內的內容可以保持,斷電後,存儲的內容立即消失。RAM可分為動態(Dynamic RAM)和靜態(Static RAM)兩大類。所謂動態隨機存儲器DRAM是用MOS電路和電容來作存儲元件的。由於電容會放電,所以需要定時充電以維持存儲內容的正確,例如互隔2ms刷新一次,因此稱這為動態存儲器。所謂靜態隨機存儲器SRAM是用雙極型電路或MOS電路的觸發器來作存儲元件的,它沒有電容放電造成的刷新問題。只要有電源正常供電,觸發器就能穩定地存儲數據。DRAM的特點是集成密度高,主要用於大容量存儲器。SRAM的特點是存取速度快,主要用於調整緩沖存儲器。
ROM
ROM是只讀存儲器(Read Only Memory),它只能讀出原有的內容,不能由用戶再寫入新內容。原來存儲的內容是由廠家一次性寫放的,並永久保存下來。ROM可分為可編程(Programmable)ROM、可擦除可編程(Erasable Programmable)ROM、電擦除可編程(Electrically Erasable Programmable)ROM。如,EPROM存儲的內容可以通過紫外光照射來擦除,這使它的內可以反復更改。
特殊固態存儲器
包括電荷耦合存儲器、磁泡存儲器、電子束存儲器等,它們多用於特殊領域內的信息存儲。
此外,描述內、外存儲容量的常用單位有:
①位/比特(bit):這是內存中最小的單位,二進制數序列中的一個0或一個1就是一比比特,在電腦中,一個比特對應著一個晶體管。
②位元組(B、Byte):是計算機中最常用、最基本的存在單位。一個位元組等於8個比特,即1 Byte=8bit。
③千位元組(KB、Kilo Byte):電腦的內存容量都很大,一般都是以千位元組作單位來表示。1KB=1024Byte。
④兆位元組(MB Mega Byte):90年代流行微機的硬碟和內存等一般都是以兆位元組(MB)為單位。1 MB=1024KB。
⑤吉位元組(GB、Giga Byte):目前市場流行的微機的硬碟已經達到4.3GB、6.4GB、8.1GB、12G、13GB等規格。1GB=1024MB。
⑥太位元組(TB、Tera byte):1TB=1024GB。
(三)輸入/輸出設備
輸入設備是用來接受用戶輸入的原始數據和程序,並將它們變為計算機能識別的二進制存入到內存中。常用的輸入設備有鍵盤、滑鼠、掃描儀、光筆等。
輸出設備用於將存入在內存中的由計算機處理的結果轉變為人們能接受的形式輸出。常用的輸出設備有顯示器、列印機、繪圖儀等。
(四)匯流排
匯流排是一組為系統部件之間數據傳送的公用信號線。具有匯集與分配數據信號、選擇發送信號的部件與接收信號的部件、匯流排控制權的建立與轉移等功能。典型的微機計算機系統的結構如圖2-3所示,通常多採用單匯流排結構,一般按信號類型將匯流排分為三組,其中AB(Address Bus)為地址匯流排;DB(Data Bus)為數據匯流排;CB(Control Bus)控制匯流排。
(五)微型計算機主要技術指標
①CPU類型:是指微機系統所採用的CPU晶元型號,它決定了微機系統的檔次。
②字長:是指CPU一次最多可同時傳送和處理的二進制位數,安長直接影響到計算機的功能、用途和應用范圍。如Pentium是64位字長的微處理器,即數據位數是64位,而它的定址位數是32位。
③時鍾頻率和機器周期:時鍾頻率又稱主頻,它是指CPU內部晶振的頻率,常用單位為兆(MHz),它反映了CPU的基本工作節拍。一個機器周期由若干個時鍾周期組成,在機器語言中,使用執行一條指令所需要的機器周期數來說明指令執行的速度。一般使用CPU類型和時鍾頻率來說明計算機的檔次。如Pentium III 500等。
④運算速度:是指計算機每秒能執行的指令數。單位有MIPS(每秒百萬條指令)、MFLOPS(秒百萬條浮點指令)
⑤存取速度:是指存儲器完成一次讀取或寫存操作所需的時間,稱為存儲器的存取時間或訪問時間。而邊連續兩次或寫所需要的最短時間,稱為存儲周期。對於半導體存儲器來說,存取周期大約為幾十到幾百毫秒之間。它的快慢會影響到計算機的速度。
⑥內、外存儲器容量:是指內存存儲容量,即內容儲存器能夠存儲信息的位元組數。外儲器是可將程序和數據永久保存的存儲介質,可以說其容量是無限的。如硬碟、軟盤已是微機系統中不可缺少的外部設備。迄今為止,所有的計算機系統都是基於馮·諾依曼存儲程序的原理。內、外存容量越大,所能運行的軟體功能就越豐富。CPU的高速度和外存儲器的低速度是微機系統工作過程中的主要瓶頸現象,不過由於硬碟的存取速度不斷提高,目前這種現象已有所改善。
『捌』 靜態存儲器是靠什麼存儲信息動態存儲器又是靠什麼存儲信息
靜態RAM是靠雙穩態觸發器來記憶信息的;動態RAM是靠MOS電路中的柵極電容來記憶信息的。由於電容上的電荷會泄漏,需要定時給與補充,所以動態RAM需要設置刷新電路。但動態RAM比靜態RAM集成度高、功耗低,從而成本也低,適於作大容量存儲器。所以主內存通常採用動態RAM,而高速緩沖存儲器(Cache)則使用靜態RAM。
『玖』 內存儲器中存儲的是什麼
我們平常所提到的計算機的內存指的是動態內存(即DRAM),動態內存中所謂的「動態」,指的是當我們將數據寫入DRAM後,經過一段時間,數據會丟失,因此需要一個額外設電路進行內存刷新操作。具體的工作過程是這樣的:一個DRAM的存儲單元存儲的是0還是1取決於電容是否有電荷,有電荷代表1,無電荷代表0。但時間一長,代表1的電容會放電,代表0的電容會吸收電荷,這就是數據丟失的原因;刷新操作定期對電容進行檢查,若電量大於滿電量的1/2,則認為其代表1,並把電容充滿電;若電量小於1/2,則認為其代表0,並把電容放電,藉此來保持數據的連續性。
『拾』 半導體存儲器分哪兩類各有什麼用途
半導體存儲器
1. 幾個基本概念
1. 數的本質和物理現象。
我們知道,計算機可以進行數學運算,這可令我們非常的難以理解,計算機嗎,我們雖不了解它的組成,但它總只是一些電子元器件,怎麼可以進行數學運算呢?我們做數學題如37+45是這樣做的,先在紙上寫37,然後在下面寫45,然後大腦運算,最後寫出結果,運算的原材料:37、45和結果:82都是寫在紙上的,計算機中又是放在什麼地方呢?為了解決這個問題,先讓我們做一個實驗:
這里有一盞燈,我們知道燈要麼亮,要麼不亮,就有兩種狀態,我們可以用』0』和』1』來代替這兩種狀態,規定亮為』1』,不亮為』0』。現在放上兩盞燈,一共有幾種狀態呢?我們列表來看一下:
狀態
表達
0 0
0 1
1 0
1 1
請大家自已寫上3盞燈的情況000 001 010 011 100 101 110 111
我們來看,這個000,001,101 不就是我們學過的的二進制數嗎?本來,燈的亮和滅只是一種物理現象,可當我們把它們按一按的順序排更好後,燈的亮和滅就代表了數字了。讓我們再抽象一步,燈為什麼會亮呢?看電路1,是因為輸出電路輸出高電平,給燈通了電。因此,燈亮和滅就可以用電路的輸出是高電平還是低電平來替代了。這樣,數字就和電平的高、低聯繫上了。(請想一下,我們還看到過什麼樣的類似的例子呢?(海軍之)燈語、旗語,電報,甚至紅、綠燈)
2. 位的含義:
通過上面的實驗我們已經知道:一盞燈亮或者說一根線的電平的高低,可以代表兩種狀態:0和1。實際上這就是一個二進制位,因此我們就把一根線稱之為一「位」,用BIT表示。
3. 位元組的含義:
一根線可以表於0和1,兩根線可以表達00,01,10,11四種狀態,也就是可以表於0到3,而三根可以表達0-7,計算機中通常用8根線放在一起,同時計數,就可以表過到0-255一共256種狀態。這8根線或者8位就稱之為一個位元組(BYTE)。不要問我為什麼是8根而不是其它數,因為我也不知道。(計算機世界是一個人造的世界,不是自然界,很多事情你無法問為什麼,只能說:它是一種規定,大家在以後的學習過程中也要注意這個問題)
1. 存儲器的工作原理:
1、存儲器構造
存儲器就是用來存放數據的地方。它是利用電平的高低來存放數據的,也就是說,它存放的實際上是電平的高、低,而不是我們所習慣認為的1234這樣的數字,這樣,我們的一個謎團就解開了,計算機也沒什麼神秘的嗎。
圖2
圖3
讓我們看圖2。這是一個存儲器的示意圖:一個存儲器就象一個個的小抽屜,一個小抽屜里有八個小格子,每個小格子就是用來存放「電荷」的,電荷通過與它相連的電線傳進來或釋放掉,至於電荷在小格子里是怎樣存的,就不用我們操心了,你可以把電線想像成水管,小格子里的電荷就象是水,那就好理解了。存儲器中的每個小抽屜就是一個放數據的地方,我們稱之為一個「單元」。
有了這么一個構造,我們就可以開始存放數據了,想要放進一個數據12,也就是00001100,我們只要把第二號和第三號小格子里存滿電荷,而其它小格子里的電荷給放掉就行了(看圖3)。可是問題出來了,看圖2,一個存儲器有好多單元,線是並聯的,在放入電荷的時候,會將電荷放入所有的單元中,而釋放電荷的時候,會把每個單元中的電荷都放掉,這樣的話,不管存儲器有多少個單元,都只能放同一個數,這當然不是我們所希望的,因此,要在結構上稍作變化,看圖2,在每個單元上有個控制線,我想要把數據放進哪個單元,就給一個信號這個單元的控制線,這個控制線就把開關打開,這樣電荷就可以自由流動了,而其它單元控制線上沒有信號,所以開關不打開,不會受到影響,這樣,只要控制不同單元的控制線,就可以向各單元寫入不同的數據了,同樣,如果要某個單元中取數據,也只要打開相應的控制開關就行了。
2、存儲器解碼
那麼,我們怎樣來控制各個單元的控制線呢?這個還不簡單,把每個單元元的控制線都引到集成電路的外面不就行了嗎?事情可沒那麼簡單,一片27512存儲器中有65536個單元,把每根線都引出來,這個集成電路就得有6萬多個腳?不行,怎麼辦?要想法減少線的數量。
我們有一種方法稱這為解碼,簡單介紹一下:一根線可以代表2種狀態,2根線可以代表4種狀態,3根線可以代表幾種,256種狀態又需要幾根線代表?8種,8根線,所以65536種狀態我們只需要16根線就可以代表了。
圖4
3、存儲器的選片及匯流排的概念
至此,解碼的問題解決了,讓我們再來關注另外一個問題。送入每個單元的八根線是用從什麼地方來的呢?它就是從計算機上接過來的,一般地,這八根線除了接一個存儲器之外,還要接其它的器件,如圖4所示。這樣問題就出來了,這八根線既然不是存儲器和計算機之間專用的,如果總是將某個單元接在這八根線上,就不好了,比如這個存儲器單元中的數值是0FFH另一個存儲器的單元是00H,那麼這根線到底是處於高電平,還是低電平?豈非要打架看誰歷害了?所以我們要讓它們分離。辦法當然很簡單,當外面的線接到集成電路的引腳進來後,不直接接到各單元去,中間再加一組開關(參考圖4)就行了。平時我們讓開關打開著,如果確實是要向這個存儲器中寫入數據,或要從存儲器中讀出數據,再讓開關接通就行了。這組開關由三根引線選擇:讀控制端、寫控制端和片選端。要將數據寫入片中,先選中該片,然後發出寫信號,開關就合上了,並將傳過來的數據(電荷)寫入片中。如果要讀,先選中該片,然後發出讀信號,開關合上,數據就被送出去了。注意圖4,讀和寫信號同時還接入到另一個存儲器,但是由於片選端不同,所以雖有讀或寫信號,但沒有片選信號,所以另一個存儲器不會「誤會」而開門,造成沖突。那麼會不同時選中兩片晶元呢?只要是設計好的系統就不會,因為它是由計算控制的,而不是我們人來控制的,如果真的出現同時出現選中兩片的情況,那就是電路出了故障了,這不在我們的討論之列。
從上面的介紹中我們已經看到,用來傳遞數據的八根線並不是專用的,而是很多器件大家共用的,所以我們稱之為數據匯流排,匯流排英文名為BUS,總即公交車道,誰者可以走。而十六根地址線也是連在一起的,稱之為地址匯流排。
2. 半導體存儲器的分類
按功能可以分為只讀和隨機存取存儲器兩大類。所謂只讀,從字面上理解就是只可以從裡面讀,不能寫進去,它類似於我們的書本,發到我們手回之後,我們只能讀裡面的內容,不可以隨意更改書本上的內容。只讀存儲器的英文縮寫為ROM(READ ONLY MEMORY)
所謂隨機存取存儲器,即隨時可以改寫,也可以讀出裡面的數據,它類似於我們的黑板,我可以隨時寫東西上去,也可以用黑板擦擦掉重寫。隨機存儲器的英文縮寫為RAM(READ RANDOM MEMORY)這兩種存儲器的英文縮寫一定要記牢。
注意:所謂的只讀和隨機存取都是指在正常工作情況下而言,也就是在使用這塊存儲器的時候,而不是指製造這塊晶元的時候。否則,只讀存儲器中的數據是怎麼來的呢?其實這個道理也很好理解,書本拿到我們手裡是不能改了,可以當它還是原材料——白紙的時候,當然可以由印刷廠印上去了。
順便解釋一下其它幾個常見的概念。
PROM,稱之為可編程存儲器。這就象我們的練習本,買來的時候是空白的,可以寫東西上去,可一旦寫上去,就擦不掉了,所以它只能用寫一次,要是寫錯了,就報銷了。
EPROM,稱之為紫外線擦除的可編程只讀存儲器。它裡面的內容寫上去之後,如果覺得不滿意,可以用一種特殊的方法去掉後重寫,這就是用紫外線照射,紫外線就象「消字靈」,可以把字去掉,然後再重寫。當然消的次數多了,也就不靈光了,所以這種晶元可以擦除的次數也是有限的——幾百次吧。
FLASH,稱之為閃速存儲器,它和EPROM類似,寫上去的東西也可以擦掉重寫,但它要方便一些,不需要光照了,只要用電學方法就可以擦除,所以就方便許多,而且壽面也很長(幾萬到幾十萬次不等)。
再次強調,這里的所有的寫都不是指在正常工作條件下。不管是PROM、EPROM還是FLASH ROM,它們的寫都要有特殊的條件,一般我們用一種稱之為「編程器」的設備來做這項工作,一旦把它裝到它的工作位置,就不能隨便改寫了。
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