A. 存储器的分类及其各自的特点
存储器(Memory)是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。其概念很广,有很多层次,在数字系统中,只要能保存二进制数据的都可以是存储器;在集成电路中,一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器,如RAM、FIFO等;在系统中,具有实物形式的存储设备也叫存储器,如内存条、TF卡等。计算机中全部信息,包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。有了存储器,计算机才有记忆功能,才能保证正常工作。计算机中的存储器按用途存储器可分为主存储器(内存)和辅助存储器(外存),也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。外存通常是磁性介质或光盘等,能长期保存信息。内存指主板上的存储部件,用来存放当前正在执行的数据和程序,但仅用于暂时存放程序和数据,关闭电源或断电,数据会丢失。
存储器的分类特点及其应用
在嵌入式系统中最常用的存储器类型分为三类:
1.随机存取的RAM;
2.只读的ROM;
3.介于两者之间的混合存储器
1.随机存储器(Random Access Memory,RAM)
RAM能够随时在任一地址读出或写入内容。 RAM的优点是读/写方便、使用灵活;
RAM的缺点是不能长期保存信息,一旦停电,所存信息就会丢失。 RAM用于二进制信息的临时存储或缓冲存储
2.只读存储器(Read-Only Memory,ROM)
ROM中存储的数据可以被任意读取,断电后,ROM中的数据仍保持不变,但不可以写入数据。
ROM在嵌入式系统中非常有用,常常用来存放系统软件(如ROM BIOS)、应用程序等不随时间改变的代码或数据。
ROM存储器按发展顺序可分为:掩膜ROM、可编程ROM(PROM)和可擦写可编程ROM(EPROM)。
3. 混合存储器
混合存储器既可以随意读写,又可以在断电后保持设备中的数据不变。混合存储设备可分为三种:
EEPROM NVRAM FLASH
(1)EEPROM
EEPROM是电可擦写可编程存储设备,与EPROM不同的是EEPROM是用电来实现数据的清除,而不是通过紫外线照射实现的。
EEPROM允许用户以字节为单位多次用电擦除和改写内容,而且可以直接在机内进行,不需要专用设备,方便灵活,常用作对数据、参数等经常修改又有掉电保护要求的数据存储器。
(2) NVRAM
NVRAM通常就是带有后备电池的SRAM。当电源接通的时候,NVRAM就像任何其他SRAM一样,但是当电源切断的时候,NVRAM从电池中获取足够的电力以保持其中现存的内容。
NVRAM在嵌入式系统中使用十分普遍,它最大的缺点是价格昂贵,因此,它的应用被限制于存储仅仅几百字节的系统关键信息。
(3)Flash
Flash(闪速存储器,简称闪存)是不需要Vpp电压信号的EEPROM,一个扇区的字节可以在瞬间(与单时钟周期比较是一个非常短的时间)擦除。
Flash比EEPROM优越的方面是,可以同时擦除许多字节,节省了每次写数据前擦除的时间,但一旦一个扇区被擦除,必须逐个字节地写进去,其写入时间很长。
存储器工作原理
这里只介绍动态存储器(DRAM)的工作原理。
工作原理
动态存储器每片只有一条输入数据线,而地址引脚只有8条。为了形成64K地址,必须在系统地址总线和芯片地址引线之间专门设计一个地址形成电路。使系统地址总线信号能分时地加到8个地址的引脚上,借助芯片内部的行锁存器、列锁存器和译码电路选定芯片内的存储单元,锁存信号也靠着外部地址电路产生。
当要从DRAM芯片中读出数据时,CPU首先将行地址加在A0-A7上,而后送出RAS锁存信号,该信号的下降沿将地址锁存在芯片内部。接着将列地址加到芯片的A0-A7上,再送CAS锁存信号,也是在信号的下降沿将列地址锁存在芯片内部。然后保持WE=1,则在CAS有效期间数据输出并保持。
当需要把数据写入芯片时,行列地址先后将RAS和CAS锁存在芯片内部,然后,WE有效,加上要写入的数据,则将该数据写入选中的存贮单元。
存储器芯片
由于电容不可能长期保持电荷不变,必须定时对动态存储电路的各存储单元执行重读操作,以保持电荷稳定,这个过程称为动态存储器刷新。PC/XT机中DRAM的刷新是利用DMA实现的。首先应用可编程定时器8253的计数器1,每隔1⒌12μs产生一次DMA请求,该请求加在DMA控制器的0通道上。当DMA控制器0通道的请求得到响应时,DMA控制器送出到刷新地址信号,对动态存储器执行读操作,每读一次刷新一行。
B. 存储器的分类
计算机中的存储器按用途存储器可分为主存储器和辅助存储器,也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。
C. 存储器的类型
根据存储材料的性能及使用方法的不同,存储器有几种不同的分类方法。1、按存储介质分类:半导体存储器:用半导体器件组成的存储器。磁表面存储器:用磁性材料做成的存储器。
下面我们就来了解一下存储器的相关知识。
存储器大体分为两大类,一类是掉电后存储信息就会丢失,另一类是掉电后存储信息依然保留,前者专业术语称之为“易失性存储器”,后者称之为“非易失性存储器”。
1 RAM
易失性存储器的代表就是RAM(随机存储器),RAM又分SRAM(静态随机存储器)和DRAM(动态随机存储器)。
SRAM
SRAM保存数据是靠晶体管锁存的,SRAM的工艺复杂,生产成本高,但SRAM速度较快,所以一般被用作Cashe,作为CPU和内存之间通信的桥梁,例如处理器中的一级缓存L1 Cashe, 二级缓存L2 Cashe,由于工艺特点,SRAM的集成度不是很高,所以一般都做不大,所以缓存一般也都比较小。
DRAM
DRAM(动态随机存储器)保存数据靠电容充电来维持,DRAM的应用比SRAM更普遍,电脑里面用的内存条就是DRAM,随着技术的发展DRAM又发展为SDRAM(同步动态随机存储器)DDR SDRAM(双倍速率同步动态随机存储器),SDRAM只在时钟的上升沿表示一个数据,而DDR SDRAM能在上升沿和下降沿都表示一个数据。
DDR又发展为DDR2,DDR3,DDR4,在此基础上为了适应移动设备低功耗的要求,又发展出LPDDR(Low Power Double Data Rate SDRAM),对应DDR技术的发展分别又有了LPDDR2, LPDDR3, LPDDR4。
目前手机中运行内存应用最多的就是 LPDDR3和LPDDR4,主流配置为3G或4G容量,如果达到6G或以上,就属于高端产品。
2 ROM
ROM(Read Only Memory)在以前就指的是只读存储器,这种存储器只能读取它里面的数据无法向里面写数据。所以这种存储器就是厂家造好了写入数据,后面不能再次修改,常见的应用就是电脑里的BIOS。
后来,随着技术的发展,ROM也可以写数据,但是名字保留了下来。
ROM中比较常见的是EPROM和EEPROM。
EPROM
EPROM(Easerable Programable ROM)是一种具有可擦除功能,擦除后即可进行再编程的ROM内存,写入前必须先把里面的内容用紫外线照射IC上的透明视窗的方式来清除掉。这一类芯片比较容易识别,其封装中包含有“石英玻璃窗”,一个编程后的EPROM芯片的“玻璃窗”一般使用黑色不干胶纸盖住, 以防止遭到紫外线照射。
EPROM (Easerable Programable ROM)
EPROM存储器就可以多次擦除然后多次写入了。但是要在特定环境紫外线下擦除,所以这种存储器也不方便写入。
EEPROM
EEPROM(Eelectrically Easerable Programable ROM),电可擦除ROM,现在使用的比较多,因为只要有电就可擦除数据,再重新写入数据,在使用的时候可频繁地反复编程。
FLASH
FLASH ROM也是一种可以反复写入和读取的存储器,也叫闪存,FLASH是EEPROM的变种,与EEPROM不同的是,EEPROM能在字节水平上进行删除和重写而不是整个芯片擦写,而FLASH的大部分芯片需要块擦除。和EEPROM相比,FLASH的存储容量更大。
FLASH目前应用非常广泛,U盘、CF卡、SM卡、SD/MMC卡、记忆棒、XD卡、MS卡、TF卡等等都属于FLASH,SSD固态硬盘也属于FLASH。
NOR FLAHS & NAND FLASH
Flash又分为Nor Flash和Nand Flash。
Intel于1988年首先开发出Nor Flash 技术,彻底改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局面;随后,1989年,东芝公司发表了Nand Flash 结构,强调降低每比特的成本,有更高的性能,并且像磁盘一样可以通过接口轻松升级。
Nor Flash与Nand Flash不同,Nor Flash更像内存,有独立的地址线和数据线,但价格比较贵,容量比较小;而Nand Flash更像硬盘,地址线和数据线是共用的I/O线,类似硬盘的所有信息都通过一条硬盘线传送一样,而且Nand Flash与Nor Flash相比,成本要低一些,而容量大得多。
如果闪存只是用来存储少量的代码,这时Nor Flash更适合一些。而Nand Flash则是大量数据存储的理想解决方案。
因此,Nor Flash型闪存比较适合频繁随机读写的场合,通常用于存储程序代码并直接在闪存内运行,Nand Flash型闪存主要用来存储资料,我们常用的闪存产品,如U盘、存储卡都是用Nand Flash型闪存。
在Nor Flash上运行代码不需要任何的软件支持,在Nand Flash上进行同样操作时,通常需要驱动程序。
目前手机中的机身内存容量都比较大,主流配置已经有32G~128G存储空间,用的通常就是Nand Flash,另外手机的外置扩展存储卡也是Nand Flash。
D. 计算机存储器可分为哪几类只要区别是什么
计算机存储器可分为内存和外存两大类。
内存和外存的区别:
1,性质不同:
外部存储器是指除计算机存储器和CPU缓存以外的存储器,在断电后仍能存储数据。常用外存包括硬盘、软盘、光盘、U盘等。
存储器是计算机中最重要的部件之一。它是与CPU通信的桥梁。计算机中的所有程序都在内存中运行,因此内存的性能对计算机有很大的影响。
2,信息存储方面不同:
计算机完成作业后,内存存储设备不需要存储任何信息。因此,如果内存中没有信息,则在内存中找不到所需的内容。无法保存在内存模块上。
保存的信息只能保存在外部存储器中,如U盘和软盘。同时,外部存储容量大,便于携带,您可以随时找到想要的存储信息。
3,两者的运行速度不同:
外部存储器可以长期保存数据,交换速度比较慢,存储器的交换速度很快,但文件不能永久保存,断电文件消失。
内存作为一种临时存储设备,在计算数据或执行程序时是一种临时存储设备。在日常生活中,它不适合长期存储设备,因此使用时间有限。
(4)存储器按用途分为什么和什么扩展阅读:
内存的工作速度和存储容量对系统的整体性能、系统的规模和效率都有很大的影响。存储器是由大规模集成电路构成的半导体存储器。它可以分为RAM和ROM。
RAM中的信息可以随机读写,但不能长期保存。一旦电源关闭,RAM中的信息将不会被保存。
随机存取存储器所采用的存储单元工作原理的不同又分为静态随机存储器SRAM和静态随机存器DRAM。
SRAM采用稳态电路(如触发器)作为存储单元,在正常工作状态下存储信息,保持稳定,可多次读取,存取速度比DRAM快,但由于单元电路的复杂性,集成度低于DRAM,价格较高。
E. 3,存储器为什么要分成内储器和外储器两种二者有什么区别
原因:
因为内、外存储器的作用不同。内存储器比外存储器速度快,而且快很多。CPU在运行程序的时候会把常用的代码或者数据存放到内存储器中,这样就能快速的调用。
内存与外存的区别:
1、内存储器是执行程序时的临时存储区,掉电后数据全部丢失;外存储器是用来存储原始数据和运算结果的,需要长期保存,掉电后数据不会丢失。
2、内存储器最突出的特点是存取速度快,但是容量小、价格贵;外存储器的特点是容量大、价格低,但是存取速度慢。
3、内存储器用于存放那些立即要用的程序和数据;外存储器用于存放暂时不用的程序和数据。
(5)存储器按用途分为什么和什么扩展阅读:
内存的分类:
1、RAM也叫随机存储器,是Random Access Memory的英文缩写。RAM中存储当前使用的程序、数据、中间结果和与外存交换的数据,CPU可以根据需要直接读或写RAM中的内容。
2、ROM:只能读出操作而不能写入操作,是Read Only Memory的意思。
存储器的种类很多,按其用途可分为主存储器和辅助存储器,主存储器又称内存储器(简称内存),辅助存储器又称外存储器(简称外存)。
内存储器最突出的特点是存取速度快,但是容量小、价格贵;外存储器的特点是容量大、价格低,但是存取速度慢。内存储器用于存放那些立即要用的程序和数据;外存储器用于存放暂时不用的程序和数据。内存储器和外存储器之间常常频繁地交换信息。外存通常是磁性介质或光盘,像硬盘,软盘,磁带,CD等,能长期保存信息,并且不依赖于电来保存信息,但是由机械部件带动,速度与CPU相比就显得慢得多。
网络-内存储器
网络-外存储器
F. 计算机的存储器有哪两种
电脑中的存储器大致可划分为两大类:一类是主存,即内存;一类是辅存,即外存。
二者的重要区别之一,就在于他们与CPU之间的物理连接方法不同。与CPU地址线直接相连的存储器就是内存,而通过接口与CPU间接相连的存储器就是外存。连接方式的不同,直接导致了二者与CPU之间通信方法的不同。
电脑中的存储器是用来存储计算机信息的。存储器是电脑系统不可缺少的组成部分之一。
(6)存储器按用途分为什么和什么扩展阅读:
电脑存储器特点:
1、内存(主存)。内存又分为随机读写存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。前者主要用于大容量内存储器和调整缓冲存储器;后者用于存放专用的固定程序。
2、外存(辅存)。外存包括磁盘、磁带、光盘和U盘等,特点是容量大、价格低,但存取速度较低。磁盘是最常用的外存,一般分为软磁盘和硬磁盘两类。
硬盘属于外部存储器,机械硬盘由金属磁片制成,而磁片有记忆功能,所以储到磁片上的数据,不论在开机,还是关机,都不会丢失。
硬盘容量很大,已达TB级,尺寸有3.5、2.5、1.8、1.0英寸等,接口有IDE、SATA、SCSI等,SATA最普遍。移动硬盘是以硬盘为存储介质,强调便携性的存储产品。
市场上绝大多数的移动硬盘都是以标准硬盘为基础的,而只有很少部分的是以微型硬盘(1.8英寸硬盘等)为基础,但价格因素决定着主流移动硬盘还是以标准笔记本硬盘为基础。
G. 计算机存储设备的分类、功能及特点
分类:用来存储信息的设备称为计算机的存储设备,如内存、硬盘、软盘和光盘。内存是直接与CPU相联系的存储设备,运算速度快,价格高。
功能:硬盘是微机主要的存储设备,它的特点是存储容量大,读写速度快可靠性高,使用方便。
特点:成本低、重量轻、价格便宜、盘片易于保存和携带,但读写速度慢。光盘的主要特点是存储容量大,可靠性高。
有了存储器,计算机才有记忆功能,才能保证正常工作。计算机中的存储器按用途存储器可分为主存储器(内存)和辅助存储器(外存),也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。外存通常是磁性介质或光盘等,能长期保存信息。
主板上的存储部件,用来存放当前正在执行的数据和程序,但仅用于暂时存放程序和数据,关闭电源或断电,数据会丢失。
(7)存储器按用途分为什么和什么扩展阅读:
在计算机中采用只有两个数码“0”和“1”的二进制来表示数据。记忆元件的两种稳定状态分别表示为“0”和“1”。日常使用的十进制数必须转换成等值的二进制数才能存入存储器中。计算机中处理的各种字符,例如英文字母、运算符号等,也要转换成二进制代码才能存储和操作。
由于电容不可能长期保持电荷不变,必须定时对动态存储电路的各存储单元执行重读操作,以保持电荷稳定,这个过程称为动态存储器刷新。PC/XT机中DRAM的刷新是利用DMA实现的。
应用可编程定时器8253的计数器1,每隔1⒌12μs产生一次DMA请求,该请求加在DMA控制器的0通道上。当DMA控制器0通道的请求得到响应时,DMA控制器送出到刷新地址信号,对动态存储器执行读操作,每读一次刷新一行。
H. 存储器可分为哪两种
存储器可分为即内存储器和外存储器,简称内存和外存。
内存是直接受CPU控制与管理的并只能暂存数据信息的存储器,外存可以永久性保存信息的存储器。存于外存中的程序必须调入内存才能运行,内存是计算机工作的舞台。内存与外存的区别是:内存只能暂存数据信息,外存可以永久性保存数据信息;
外存不受CPU控制,但外存必须借助内存才能与CPU交换数据信息;内存的访问速度快,外存的访问速度慢。内存可分为:RAM与ROM。RAM的特点是:可读可写,但断电信息丢失。ROM用于存储BIOS。外存有:磁盘(软盘和硬盘)、光盘、U盘(电子盘)。
(8)存储器按用途分为什么和什么扩展阅读:
构成存储器的存储介质,目前主要采用半导体器件和磁性材料。存储器中最小的存储单位就是一个双稳态半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性材料的存储元,它可存储一个二进制代码。由若干个存储元组成一个存储单元,然后再由许多存储单元组成一个存储器。
一个存储器包含许多存储单元,每个存储单元可存放一个字节。每个存储单元的位置都有一个编号,即地址,一般用十六进制表示。一个存储器中所有存储单元可存放数据的总和称为它的存储容量。
假设一个存储器的地址码由20位二进制数(即5位十六进制数)组成,则可表示220,即1M个存储单元地址。每个存储单元存放一个字节,则该存储器的存储容量为1KB。