02-动态存储器工作原理 PDF
动态存储器工作原理
动态存储器工作原理
动态存储器（DRAM）是计算机系统中常用的一种主存储器类型，其工作原理如下：
存储单元结构：
DRAM由许多存储单元组成，每个存储单元由一个电容器和一个晶体管组成。
电容器用于存储数据位，晶体管用于控制读取和写入操作。
电荷存储：
当电容器充电时，表示存储的是数据位1；电容器放电时，表示存储的是数据位0。
因此，电容器的充电状态表示了存储的数据。
数据读取：
当需要读取数据时，晶体管被打开，电荷从电容器流入读取线，通过放大和解码的过程，将电荷转换为电压信号，以供其他部件使用。
数据刷新：
由于电容器会逐渐失去电荷，需要定期刷新以保持数据的稳定性。
这是动态RAM（DRAM）与静态RAM（SRAM）的主要区别之一。
在刷新周期中，内存控制器会周期性地读取和重新写入所有存储单元，以更新其中的数据。
行选通和列选通：
DRAM中的存储单元被组织成行和列的结构。
在读取或写入特定单元时，首先需要选通相应的行和列。
行选通时，将特定行的数据放大并传递到输出线路上；列选通时，将输出线路上的数据发送给请求的设备。
预充电：
由于电容器的读取会导致电荷损失，需要在读取之前对其进行预充电操作，以确保准确读取数据。
总体而言，DRAM的工作原理是基于电容器的充放电来存储数据，通过晶体管控制数据的读取和写入操作，并通过周期性的刷新来维持数据的稳定性。
存储器的工作原理
存储器的工作原理
存储器是计算机中用于存储数据和程序的一种设备。
它是由一系列存储元件组成的，每个存储元件都能够存储一个二进制位（0或1）。
计算机使用存储器来存储并读取数据，以便进行
运算和处理。
存储器的工作原理可以简单地分为三个步骤：读取、写入和访问控制。
1. 读取数据：当计算机需要读取存储器中的数据时，它会将指定的存储器地址发送到存储器控制器。
存储器控制器根据地址找到对应的存储元件，并读取其存储的数据。
然后，数据被传送到计算机的其他部件（如中央处理器）进行进一步处理。
2. 写入数据：当计算机需要将数据写入存储器中时，它会将要写入的数据和相应的存储器地址发送到存储器控制器。
存储器控制器会将数据写入指定地址的存储元件中，并将存储元件的状态更新为对应的数据值。
这样，数据就被成功写入存储器中。
3. 访问控制：存储器通常由多个存储芯片或模块组成，每个存储芯片或模块都有自己的地址范围。
为了有效地访问和管理存储器中的数据，计算机系统会使用地址映射和编址技术来分配存储器地址，并提供适当的访问权限。
这样，计算机可以按照需要来读取和写入不同地址范围内的数据。
此外，存储器还有几个重要参数，包括容量、访问时间和数据传输速率。
容量表示存储器能够存储的数据量大小，访问时间
表示读取或写入数据所需的时间，数据传输速率表示存储器与其他部件之间传输数据的速度。
总体而言，存储器的工作原理是通过控制信号和数据传输来实现数据的读取和写入，以及管理存储器中的数据。
这样，计算机可以根据需要高效地存储和访问数据，从而完成各种任务和操作。
动态随机存取存储器(DRAM)的工作原理
动态随机存取存储器（DRAM）的工作原理动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，简称DRAM）是一种常见的计算机内存类型。
它广泛应用于各种计算机设备中，如个人电脑、服务器、手机等。
本文将详细介绍DRAM的工作原理。
一、DRAM概述动态随机存取存储器是一种易失性存储器，用于储存和读取数据。
与静态随机存取存储器（SRAM）相比，DRAM具有较高的存储密度和较低的成本，但速度较慢。
DRAM将数据存储在电容中，需要周期性地刷新电容以保持数据的一致性。
二、DRAM的结构DRAM由一个个存储单元组成，每个存储单元由一个电容和一个访问晶体管组成。
电容负责存储数据，而访问晶体管控制数据的读取和写入。
三、DRAM的工作原理1. 读取数据当计算机需要读取DRAM中的数据时，首先会向DRAM的地址线发送目标存储单元的地址。
DRAM控制器根据地址找到对应的存储单元，并打开该单元的访问晶体管。
访问晶体管的打开允许电荷从电容中流出，并通过传感放大器读取电荷大小。
2. 写入数据当计算机需要向DRAM中写入数据时，同样需要发送目标存储单元的地址。
DRAM控制器根据地址找到对应的存储单元，并根据数据总线上的数据向电容中写入相应的电荷。
若电荷大小为0，则表示存储单元中的数据为0；若电荷大小大于0，则表示存储单元中的数据为1。
3. 刷新操作由于DRAM使用电容储存数据，电容中的电荷会逐渐泄漏。
为了保持数据的一致性，DRAM需要周期性地刷新电容。
刷新操作通过发送特定指令给DRAM控制器来完成，它会按照预定的时间间隔刷新所有的存储单元电容，恢复数据的准确性。
四、DRAM的工作原理优势与劣势1. 优势（1）高存储密度：相比于SRAM，DRAM的存储密度更高，可以容纳更多的数据。
（2）低成本：DRAM的制造成本较低，适用于大容量的内存需求。
（3）可扩展性：可以在存储容量和性能之间做出权衡，满足不同需求。
存储器的工作原理与应用分析
存储器的工作原理与应用分析随着科技的不断进步，我们的生活离不开电子设备，而这些电子设备中又离不开存储器的支持。
存储器作为电子设备中重要的组成部分，起到了数据存储和读写的关键作用。
本文将深入探讨存储器的工作原理及其应用分析。
一、存储器的工作原理存储器的工作原理可以简单地说是通过电信号进行数据的存储和读取。
存储器的基本单元是存储单元，每个存储单元由一个或多个存储元件组成。
根据存储元件的工作原理的不同，存储器可以分为静态存储器（SRAM）和动态存储器（DRAM）。
静态存储器是基于触发器电路的存储器，具有快速读写速度和不需要刷新的优点。
它的工作原理是利用二叉触发器（Flip-flop）存储数据，每个二叉触发器可以存储一个位的数据（0或1）。
静态存储器通常用于高速缓存和寄存器等需要快速读写的场合。
动态存储器则是基于电容的存储器，相比于静态存储器，它具有容量大的优点。
动态存储器的工作原理是利用电容存储电荷，每个存储单元是由一个电容和一个开关构成。
当写入数据时，电容会存储一个电荷，代表1或者0；而当读取数据时，电容的电荷会被放大并转换为电信号。
动态存储器常用于内存和扩展存储器等需要大容量的场合。
二、存储器的应用分析1. 计算机内存：计算机内存是存储器的主要应用场景之一。
计算机内存通常指随机访问存储器（RAM），用于存储计算机程序和数据，供CPU进行快速读写。
在计算机内存中，静态存储器用于高速缓存，提供CPU快速读取数据的支持，而动态存储器则用于主存，提供大容量的数据存储。
2. 手机存储：手机作为现代人们的必备设备之一，存储器对于手机的性能和用户体验至关重要。
手机存储常采用闪存作为主要存储介质，闪存具有非易失性、相对较低的功耗和高速的读写速度。
同时，闪存还可以做为应用程序和文件的存储介质，满足手机用户对数据存储的需求。
3. 数字相机存储：数字相机作为摄影爱好者和专业摄影师的重要工具，存储器在其中起到了关键的作用。
存储器的工作原理
存储器的工作原理一、引言存储器是计算机系统中的重要组成部份，用于存储和检索数据。
它的工作原理涉及到数据的存储、访问和传输等方面。
本文将详细介绍存储器的工作原理。
二、存储器的分类存储器按照不同的工作原理和功能可以分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两大类。
其中，RAM又可分为静态随机存储器（SRAM）和动态随机存储器（DRAM）。
三、静态随机存储器（SRAM）的工作原理SRAM是一种基于触发器的存储器，它的工作原理如下：1. SRAM由一组触发器组成，每一个触发器可以存储一个比特（0或者1）的数据。
2. 当写入数据时，控制电路将数据传输到指定的触发器中，并将写入信号传递给触发器，使其将数据存储起来。
3. 当读取数据时，控制电路将读取信号传递给指定的触发器，触发器将存储的数据输出给外部设备。
四、动态随机存储器（DRAM）的工作原理DRAM是一种基于电容的存储器，它的工作原理如下：1. DRAM由一组存储单元组成，每一个存储单元由一个电容和一个开关（通常是一个MOSFET）组成。
2. 当写入数据时，控制电路将数据传输到指定的存储单元的电容中，并将写入信号传递给开关，使其打开或者关闭，以控制电容的充放电状态。
3. 当读取数据时，控制电路将读取信号传递给指定的存储单元的开关，开关的状态决定了电容的充放电状态，从而输出存储的数据。
五、只读存储器（ROM）的工作原理ROM是一种只能读取数据而无法写入数据的存储器，它的工作原理如下：1. ROM中的数据是在创造过程中被编程的，无法在运行时修改。
2. ROM的存储单元通常由一个开关（通常是一个MOSFET）组成，其状态决定了存储的数据。
3. 当读取数据时，控制电路将读取信号传递给指定的存储单元的开关，开关的状态决定了存储的数据输出。
六、存储器的访问速度存储器的访问速度是指从发出读取或者写入指令到数据可用的时间间隔。
它受到存储器类型、存储单元数量、控制电路设计等因素的影响。
存储器工作原理
存储器工作原理
存储器是计算机中用于存储和读取数据的设备。
它是计算机内部的一个重要组成部分，其工作原理可以分为存储和检索两个过程。
在存储数据的过程中，存储器将数据按照一定的格式和顺序存放在不同的存储单元中，如字节、字等。
每个存储单元都有一个唯一的地址，通过地址可以找到对应的存储单元。
数据在存储器中的位置由计算机的操作系统进行管理。
当计算机需要从存储器中读取数据时，它会根据指定的地址来找到对应的存储单元，并将存储单元中的数据读取出来。
读取的过程类似于找到书架上特定位置的一本书并将其取下。
存储器的工作原理可以分为随机访问存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种类型。
RAM是一种易失性存储器，也就是说，当计算机断电时，其中存储的数据会丢失。
RAM可以随机访问，即可以根据指定的地址直接读取或写入数据。
RAM通常被用作临时存储器，用于存放正在运行的程序、临时数据和用户输入等。
ROM是一种非易失性存储器，其中的数据不会因为计算机断电而丢失。
ROM中的数据通常是由厂商预先写入的，用户无法进行修改。
ROM常用于存储计算机的固件和操作系统等关键信息。
总的来说，存储器通过存储和检索数据的过程来实现数据的长期保存和快速读取。
它在计算机系统中扮演着重要的角色，对于计算机的运行和数据处理起着至关重要的作用。
存储器的工作原理
存储器的工作原理一、引言存储器是计算机中的重要组成部份，用于存储和检索数据。
它可以分为主存储器和辅助存储器两种类型。
本文将详细介绍存储器的工作原理，包括主存储器和辅助存储器的结构、工作方式以及数据的存储和检索过程。
二、主存储器的工作原理1. 主存储器的结构主存储器通常由一组存储单元组成，每一个存储单元可以存储一个固定大小的数据块。
这些存储单元按照一定的地址顺序罗列，每一个存储单元都有一个惟一的地址。
2. 主存储器的工作方式主存储器采用随机存取存储器（RAM）的工作方式，可以随机访问任意存储单元。
当计算机需要读取或者写入数据时，会根据数据的地址将数据传送到或者从存储单元中读取。
3. 数据的存储和检索过程当计算机需要将数据存储到主存储器时，首先需要将数据的地址传送到存储器控制器。
控制器根据地址选择相应的存储单元，并将数据写入该单元。
当计算机需要读取数据时，同样需要将数据的地址传送到控制器，控制器根据地址选择相应的存储单元，并将存储单元中的数据传送给计算机。
三、辅助存储器的工作原理1. 辅助存储器的结构辅助存储器通常由硬盘、固态硬盘（SSD）或者光盘等设备组成。
这些设备可以存储大量的数据，并且数据的存储是持久的，即在断电后数据仍然可以保持。
2. 辅助存储器的工作方式辅助存储器采用顺序存取存储器（SAM）的工作方式，数据的存储和检索是按照一定的顺序进行的。
当计算机需要读取或者写入数据时，需要将数据的位置信息传送给存储器控制器，控制器根据位置信息将数据读取或者写入相应的位置。
3. 数据的存储和检索过程当计算机需要将数据存储到辅助存储器时，首先需要将数据的位置信息传送给存储器控制器。
控制器根据位置信息将数据写入相应的位置。
当计算机需要读取数据时，同样需要将数据的位置信息传送给控制器，控制器根据位置信息将数据从相应的位置读取。
四、存储器的性能指标1. 存储器的容量存储器的容量指的是存储器可以存储的数据量，通常以字节（Byte）为单位进行计算。
动态随机存储器原理
动态随机存储器原理English:Dynamic Random Access Memory (DRAM) is a type of volatile memory that stores each bit of data in a separate capacitor within an integrated circuit. In a DRAM cell, the capacitor holds a high or low charge to represent a 1 or 0, and this charge needs to be refreshed constantly to maintain the data, hence the name "dynamic". When a specific memory cell is accessed, the stored charge is read and then refreshed immediately. However, this constant refreshing process also makes DRAM more susceptible to data loss when compared to Static Random Access Memory (SRAM), which does not require constant refreshing. Despite this drawback, DRAM remains the most widely used type of volatile memory in computers and other electronic devices due to its relatively high density and low cost.中文翻译:动态随机存储器（DRAM）是一种易失性存储器，它将每一位数据存储在集成电路中的独立电容器中。
动态随机存取存储器工作原理
动态随机存取存储器工作原理动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory, DRAM）作为现代计算机中最常用的主存储器之一，其工作原理是一项关键的技术。
本文将探讨DRAM的工作原理，以及其在计算机系统中的应用。
1. DRAM的基本结构DRAM由许多存储单元组成，每个存储单元由一个电容和一个访问晶体管组成。
电容存储一个比特（0或1），而访问晶体管用于读取或写入数据。
2. 读取操作在读取操作中，DRAM需要先将所需数据的行（Row）加载到电容中。
首先，通过控制线（Control Line）将对应的行选通，然后电荷从电容中释放出来，经过放大和解码后发送到输出线（Output Line）。
这样，计算机系统便可以读取所需数据。
3. 写入操作写入操作与读取操作略有不同。
当计算机系统需要写入数据时，DRAM会将对应行选通，并将待写入的数据加载到电容中。
然后，通过控制线发出写入信号，电容中的电荷被改变为新的值，从而实现数据的写入。
4. 刷新操作DRAM的一项重要任务是定期刷新存储单元中的数据。
由于电容会逐渐失去电荷，因此需要定期刷新以保持数据的稳定性。
刷新操作是逐行进行的，将每一行的数据读取出来后再写回，以重新充电。
5. 工作速度和容量DRAM的工作速度通常比较快，因为它采用了并行读写的方式。
然而，由于电容存储数据，容易受到外部电磁干扰，因此需要进行屏蔽和隔离。
此外，DRAM的容量较大，可容纳大量数据，因此在计算机系统中扮演着重要的角色。
6. DRAM与SRAM的比较静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）是另一种常见的主存储器类型。
与DRAM相比，SRAM的工作原理略有不同。
SRAM使用存储单元的触发器（Flip-flop）来存储数据，这种结构使其速度较快，但对空间要求较高，价格也较贵。
7. 应用领域DRAM广泛应用于计算机的主存储器、图形处理器和网络设备等领域。
动态ram的工作原理
动态ram的工作原理动态RAM（DRAM）是一种常见的计算机内存类型，它在电子设备中起着重要的作用。
那么，动态RAM的工作原理是什么呢？本文将以简单明了的方式解释动态RAM的工作原理，并详细介绍DRAM的构造、读写操作和使用注意事项。
首先，我们来了解动态RAM的构造。
动态RAM由一系列存储单元组成，每个存储单元都包含一个电容和一个开关。
电容负责存储数据，而开关则控制数据的读写。
这些存储单元通常被组织成一个矩阵，每一行被称为一个“字”，每一列被称为一个“位”。
整个存储器由多个字和位组成。
接下来，让我们一起了解动态RAM的工作过程。
当计算机需要读取某个内存单元的数据时，DRAM控制器首先需要将所需的行选中。
为了选中某一行，DRAM控制器会给控制线发送一个特定的信号。
一旦选中了行，存储单元中的电容会被放电，并将其储存的数据转换为电压信号。
这个电压信号经过放大和转换之后会传递给计算机的其他部件进行处理。
当需要写入数据时，DRAM的工作原理类似。
DRAM控制器会选择需要写入的行，并将数据转换为电压信号。
然后，这个电压信号会被传输到存储单元中的电容中进行充电。
充电过程会改变电容中的电压信号，从而实现数据的写入。
尽管动态RAM具有高速读取和写入的优点，但也存在一些需要注意的问题。
首先，因为电容会逐渐丧失电荷，所以DRAM需要定期进行刷新操作，以防止数据丢失。
其次，由于存储单元之间存在互相干扰的问题，所以需要在读写操作之间进行额外的时间间隔，以确保数据的准确性。
最后，由于DRAM的构造复杂并需要许多晶体管来实现，它相对于静态RAM（SRAM）来说更加昂贵。
总结一下，动态RAM是一种常见的计算机内存类型，其工作原理简单明了。
通过选中行和写入/读取数据的方式，DRAM实现了数据的存储和传输。
然而，由于其特殊性，我们需要定期刷新和注意数据的正确性。
了解动态RAM的工作原理有助于我们更好地了解计算机系统中的内存管理，并能够有效地使用和维护内存资源。
存储器的工作原理
存储器的工作原理1、存储器构造存储器就是用来存放数据的地方。
它是利用电平的高低来存放数据的，也就是说，它存放的实际上是电平的高、低，而不是我们所习惯认为的1234这样的数字，这样，我们的一个谜团就解开了，计算机也没什么神秘的吗。
图2图3让我们看图2。
这是一个存储器的示意图：一个存储器就像一个个的小抽屉，一个小抽屉里有八个小格子，每个小格子就是用来存放“电荷”的，电荷通过与它相连的电线传进来或释放掉，至于电荷在小格子里是怎样存的，就不用我们操心了，你可以把电线想象成水管，小格子里的电荷就像是水，那就好理解了。
存储器中的每个小抽屉就是一个放数据的地方，我们称之为一个“单元”。
有了这么一个构造，我们就可以开始存放数据了，想要放进一个数据12，也就是00001100，我们只要把第二号和第三号小格子里存满电荷，而其它小格子里的电荷给放掉就行了（看图3）。
可是问题出来了，看图2，一个存储器有好多单元，线是并联的，在放入电荷的时候，会将电荷放入所有的单元中，而释放电荷的时候，会把每个单元中的电荷都放掉，这样的话，不管存储器有多少个单元，都只能放同一个数，这当然不是我们所希望的，因此，要在结构上稍作变化，看图2，在每个单元上有个控制线，我想要把数据放进哪个单元，就给一个信号这个单元的控制线，这个控制线就把开关打开，这样电荷就可以自由流动了，而其它单元控制线上没有信号，所以开关不打开，不会受到影响，这样，只要控制不同单元的控制线，就可以向各单元写入不同的数据了，同样，如果要某个单元中取数据，也只要打开相应的控制开关就行了。
2、存储器译码那么，我们怎样来控制各个单元的控制线呢？这个还不简单，把每个单元的控制线都引到集成电路的外面不就行了吗？事情可没那么简单，一片27512存储器中有65536个单元，把每根线都引出来，这个集成电路就得有6万多个脚？不行，怎么办？要想法减少线的数量。
我们有一种方法称这为译码，简单介绍一下：一根线可以代表2种状态，2根线可以代表4种状态，3根线可以代表几种，256种状态又需要几根线代表？8种，8根线，所以65536种状态我们只需要16根线就可以代表了。
动态存储器的实现原理与电路设计
动态存储器的实现原理与电路设计动态存储器是计算机中最常用的存储器之一，其能够存储数据并在电源断电后保持数据的存储状态，因此被广泛应用于各种电子产品中。
本篇文章将从动态存储器的实现原理及电路设计两个方面分析其工作原理和设计思路。
一、动态存储器的实现原理动态存储器的实现原理在于电容的充放电过程。
动态存储器通过存储器单元中的电容来存储数据，为了保持电容的电荷量，就需要经常对电容进行充电和放电。
在每个时钟脉冲到来时，会先对要写入的位进行放电，然后再进行充电。
在写入时，根据写入的位是1还是0，对应电容的电位会被充满或放空，这样就能够存储下来这个数据位。
在读取时，就可以根据读取的位来驱动存储器单元的选通线，让其充电或放电，然后根据电容的电位来判定存储的是1还是0。
二、动态存储器的电路设计动态存储器的电路设计采用的是基于MOS场效应管的电路，这样的电路具有时间常数短、功耗低等多项优点。
具体的电路设计包括以下几个方面：1. 存储单元设计：在动态存储器中，存储单元是最基础的单元，其通过电容来存储位信息。
为了提高存储器单元的可靠性和稳定性，需要采用高性能场效应管件来实现单元的充放电操作，并且需要特别注意单元之间的相互干扰，以保证数据的正确性。
2. 行选通线设计：动态存储器中的行选通线是实现动态存储器读写操作的关键，其采用的是快速驱动电路，以满足高速读写的要求。
在行选通线设计中，需要选择合适的驱动器和放大器，来满足不同位数的存储器的操作需求。
3. 接口电路设计：动态存储器的接口电路是用于将存储器和系统其他部分连接的电路，其中包括地址线、数据线、时钟线等。
在设计接口电路时，需要充分考虑存储器和系统其他部分的匹配度，避免由于设计不当而导致的性能损失和系统不稳定等问题。
4. 供电电路设计：动态存储器的供电电路应该是稳定可靠的，以保证存储器单元的正常工作。
其中包括选择适合的电源方案、设计可靠的电源滤波器和稳压电路等。
总结动态存储器是计算机中最常用的存储器之一，其实现原理基于电容的充放电过程。
存储器的工作原理
存储器的工作原理标题：存储器的工作原理引言概述：存储器是计算机系统中非常重要的组成部份，它用于存储和检索数据以及程序。
存储器的工作原理对于理解计算机系统的整体运作至关重要。
本文将深入探讨存储器的工作原理，包括存储器的分类、存储器的工作方式、存储器的读写操作、存储器的容量和速度等方面。
一、存储器的分类1.1 内存和外存：存储器可以分为内存和外存。
内存是计算机中用于存储正在运行程序和数据的暂时存储器，外存则用于永久性存储数据。
1.2 随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）：RAM是一种易失性存储器，数据在断电后会丢失；ROM是一种只读存储器，数据在断电后不会丢失。
1.3 快速存储器和慢速存储器：存储器可以根据访问速度的快慢分为快速存储器（如高速缓存）和慢速存储器（如硬盘）。
二、存储器的工作方式2.1 读取操作：计算机通过地址总线将存储器中的数据传输到数据总线上，然后传输到CPU中进行处理。
2.2 写入操作：计算机通过地址总线将数据传输到存储器中的特定地址，然后通过数据总线将数据写入存储器。
2.3 访问速度：存储器的访问速度取决于存储器的类型和容量，快速存储器速度较快，慢速存储器速度较慢。
三、存储器的读写操作3.1 顺序读写：计算机按照地址顺序读取或者写入数据，逐个地址进行操作。
3.2 随机读写：计算机可以根据地址随机读取或者写入数据，不需要按照顺序进行操作。
3.3 并行读写：计算机可以同时读取或者写入多个存储单元的数据，提高读写效率。
四、存储器的容量和速度4.1 存储器容量：存储器的容量决定了计算机可以存储的数据量，通常以字节为单位进行计量。
4.2 存储器速度：存储器速度越快，计算机的运行速度就越快，快速存储器的速度比慢速存储器快。
4.3 存储器扩展：计算机可以通过增加存储器的容量或者使用高速存储器来提高系统性能。
五、存储器的发展趋势5.1 容量增加：随着科技的发展，存储器的容量越来越大，可以存储更多的数据。
存储器的工作原理
存储器的工作原理一、引言存储器是计算机中的重要组成部份，用于存储和检索数据。
它在计算机系统中起着暂时存储数据的作用，包括程序指令、运算结果和用户数据等。
本文将详细介绍存储器的工作原理。
二、存储器分类1. 随机存取存储器（RAM）：RAM是一种易失性存储器，用于存储数据和程序指令。
它的特点是可以随机访问任意存储单元，并且读写速度快。
常见的RAM 有静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）。
2. 只读存储器（ROM）：ROM是一种不可写的存储器，用于存储固定的数据和程序指令。
它的内容在创造过程中被设定，无法被修改。
常见的ROM有只读存储器（ROM）、可编程只读存储器（PROM）和可擦写可编程只读存储器（EPROM）。
3. 快闪存储器（Flash Memory）：Flash存储器是一种非易失性存储器，具有读写速度快、擦写次数多的特点。
它广泛应用于挪移设备和存储卡等领域。
三、RAM的工作原理1. SRAM的工作原理：SRAM是一种基于触发器的存储器，每一个存储单元由多个触发器组成。
当写入数据时，数据会被存储在触发器中，并保持不变。
当读取数据时，触发器会输出存储的数据。
SRAM的读写速度快，但占用空间大。
2. DRAM的工作原理：DRAM是一种基于电容的存储器，每一个存储单元由一个电容和一个开关组成。
当写入数据时，电容被充电或者放电以表示数据的0或者1。
当读取数据时，电容的电压被放大并转换为数字信号。
DRAM的读写速度相对较慢，但占用空间小。
四、ROM的工作原理1. ROM的工作原理：ROM中的数据和程序指令在创造过程中被设定，无法被修改。
ROM的存储单元由一组存储单元组成，每一个存储单元可以存储一个比特。
当读取数据时，存储单元会输出预设的数据。
2. PROM的工作原理：PROM可以被用户编程，但一旦编程后就无法修改。
PROM的存储单元由一组存储单元组成，每一个存储单元可以存储一个比特。
存储器的工作原理
存储器的工作原理一、引言存储器是计算机中重要的组成部份，用于存储和获取数据。
它的工作原理涉及到内存的组织、数据的存储和读取等方面。
本文将详细介绍存储器的工作原理。
二、存储器的组织结构存储器通常由一系列存储单元组成，每一个存储单元可以存储一定量的数据。
存储器的组织结构可以分为两种常见类型：随机访问存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
1. 随机访问存储器（RAM）随机访问存储器是一种可以读写的存储器，数据可以随机存取。
它通常由一系列存储单元和相应的控制电路组成。
RAM的存储单元被组织成一个二维的阵列，每一个存储单元都有一个惟一的地址，通过地址就可以访问到对应的存储单元。
常见的RAM类型包括静态随机访问存储器（SRAM）和动态随机访问存储器（DRAM）。
2. 只读存储器（ROM）只读存储器是一种只能读取而不能写入的存储器，它通常用于存储固定的程序和数据。
ROM的存储单元也被组织成一个二维的阵列，每一个存储单元都有一个惟一的地址。
与RAM不同的是，ROM的数据在创造过程中被写入，之后无法修改。
常见的ROM类型包括只读存储器（ROM）、可编程只读存储器（PROM）、可擦写可编程只读存储器（EPROM）和电可擦写可编程只读存储器（EEPROM）。
三、数据的存储和读取过程存储器的工作原理涉及到数据的存储和读取过程。
下面将分别介绍RAM和ROM的数据存储和读取过程。
1. RAM的数据存储和读取过程（1）数据存储过程：当计算机需要将数据存储到RAM中时，首先需要将数据的地址发送给RAM 的控制电路。
控制电路根据地址找到对应的存储单元，并将数据写入该存储单元。
（2）数据读取过程：当计算机需要从RAM中读取数据时，同样需要将数据的地址发送给RAM的控制电路。
控制电路根据地址找到对应的存储单元，并将该存储单元中的数据读取出来，然后传输给计算机的其他部件。
2. ROM的数据存储和读取过程（1）数据存储过程：ROM的数据是在创造过程中被写入的，因此无法在使用过程中修改。
计算机原理4.4动态存储器工作原理
计算机原理4.4动态存储器⼯作原理1、SRAM存储单元的不⾜
晶体管过多
存储密度低
功耗⼤
2、DRAM存储单元的基本结构
解决SRAM不⾜采取的⽅法：
去掉两个负载管T3、T4
提升存储密度
降低功耗
降低成本
利⽤栅极分布电容缓冲电荷
增加电路协同存储单元⼯作
3、DRAM存储单元的⼯作原理
写操作
Y地址选通
T7、T8管导通
I/O端数据写⼊到位线
X地址选通
T5、T6管导通
位线与C2、C1相连
读操作：
给出预充信号
T9、T10导通
充电电压给CD充电（充满）
撤除预充信号
X地址选通
T5、T6管导通
右CD通过C1放电
左CD给C2充电
Y地址选通
T7、T8管导通
左CD与右CD间形成放电电流
读过程⽐写复杂、速度慢
保持操作：
X地址选通信号撤销
Y地址选通信号撤销
栅极电容容量有限，可持续的时间很短。
刷新操作：
给出预充信号
T9、T10导通
充电电压给左右CD充电
撤除预充信号
X地址选通
T5、T6管导通
右CD通过C1放电
左CD给C2充电
3、DRAM存储单元的刷新
刷新周期：两次刷新之间的时间间隔
双译码结构的DRAM刷新按⾏进⾏，需要知道DRAM芯⽚存储矩阵的⾏数刷新地址由刷新地址计数器给出。
5、DRAM与SRAM的对⽐
6、其他结构的DRAM存储单元
进⼀步提⾼存储密度
裁剪冗余电路
核⼼是电容。
存储器的工作原理
存储器的工作原理一、引言存储器是计算机中非常重要的组成部分，它用于存储和读取数据。
本文将详细介绍存储器的工作原理，包括存储器的基本概念、存储器的分类、存储器的工作流程以及常见的存储器技术。
二、存储器的基本概念1. 存储器的定义：存储器是计算机用于存储和读取数据的设备，它可以将数据保存在内部，以便后续使用。
2. 存储单元：存储器由许多存储单元组成，每个存储单元可以存储一个固定大小的数据。
3. 存储单元的地址：每个存储单元都有一个唯一的地址，用于标识该单元的位置。
4. 存储单元的位数：存储单元的位数表示该单元可以存储的不同状态的数量，常见的有1位、8位、16位、32位和64位。
三、存储器的分类1. 主存储器（RAM）：主存储器是计算机中最常用的存储器，它用于存储正在运行的程序和数据。
主存储器分为静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）两种类型。
2. 辅助存储器：辅助存储器用于长期存储数据，例如硬盘、固态硬盘（SSD）和光盘等。
辅助存储器的容量通常比主存储器大得多，但访问速度较慢。
3. 高速缓存存储器（Cache）：高速缓存存储器位于主存储器和处理器之间，用于加快数据的访问速度。
它根据局部性原理，将最常用的数据存储在靠近处理器的位置，以提高数据的访问效率。
四、存储器的工作流程1. 读取数据：当计算机需要读取存储器中的数据时，首先需要提供要读取的存储单元的地址。
存储器控制器根据地址找到对应的存储单元，并将存储单元中的数据传输给处理器或其他设备。
2. 写入数据：当计算机需要将数据写入存储器时，首先需要提供要写入的存储单元的地址和数据。
存储器控制器根据地址找到对应的存储单元，并将数据写入该单元。
五、常见的存储器技术1. 静态随机存取存储器（SRAM）：SRAM由触发器电路组成，每个存储单元由6个晶体管构成。
它的读写速度快，但相对较贵，通常用于高速缓存存储器。
2. 动态随机存取存储器（DRAM）：DRAM由电容和晶体管组成，每个存储单元由一个电容和一个晶体管构成。
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…
…
15.5 s
…
15.5 s
T = 2ms / (4000 – 128 ) = 0.5165 s
第四 章 4.4 动态存储器工作原理
5 DRAM与SRAM的对比
1 VBB
VSS 16
2 DIN
CAS 15
3 WE
DOUT 14
4 RAS
A6 13
5
A0
2116 DRAM A3
12
6 A1
A4 11
✓
裁剪冗余电路
✓
核心是电容
第四 章 4.4 动态存储器工作原理
6 其它结构的DRAM存储单元
X地址译码线
电容用于存储电荷， 有电荷代表1，否 则代表0
C
T1
Vss(0V)
D T2
Y地址译码线
I/O
第四 章 4.4 动态存储器工作原理
3 DRAM存储单元的刷新
ED
ED
T9
T10
预充
X地址译码线
A
T5
B T6
CD Vss(0V)
T1 C1
D
T2 C2
Vss(0V) D
CD Vss(0V)
T7
T8
I/O Y地址译码线
•刷新周期：两次刷新之间的时间间隔； •双译码结构的DRAM刷新按行进行，需 要知道RDAM芯片存储矩阵的行数；
预充
X地址译码线
A
T5
B T6
CD Vss(0V)
T1 C1
D
T2 C2 Vss(0V)
D
CD Vss(0V)
T7
T8
I/O Y地址译码线
刷新操作
✓ 给出预充信号 ✓ T9、T10导通 ✓ 充电电压给左右CD充电
✓ 撤除预充信号 ✓ X地址选通
✓ T5、T6管导通 ✓ 右CD通过C1放电 ✓ 左CD给C2充电
计算机组成原理
第四章 存储系统
4.4 动态存储器工作原理
第四 章 4.4 动态存储器工作原理
1
SRAM存储单元的不足
X地址译码线
VDD(5V)
A T5
T7
T3
T4 B
T6
T1
T2
Vss(0V)
T8
I/O Y地址译码线
•晶体管过多 •存储密度低 •功耗大
第四 章 4.4 动态存储器工作原理
2
DRAM存储单元的基本结构
VDD(5V) ED
······T··9·········
T10
T3
T4
X地址译码线
A
T5
B T6
预充
CD Vss(0V)
T1 C1
D
T7
T2 C2 Vss(0V)
D
CD Vss(0V)
T8
I/O Y地址译码线
解决SRAM不足采取的方法： ✓ 去掉两个负载管T3、T4 提升存储密度 降低功耗 降低成本
7 A2
A5 10
8 VDD
9 VCC
• 地址线 • 数据线 • 读写控制线 • RAS CAS • 电源线 • 地线
1 2 3 4 5 6
A6 A5 A4 A3 A0
2114 SRAM
VCC A7 A8 A
9
I/O1
18 17 16 15 14 13
7 A1
I/O2 12
8 A2
I/O3 11
CS 9
•刷新地址由刷新地址计数器给出。
第四 章 4.4 动态存储器工作原理
4 DRAM存储单元的刷新 假定刷新周期为2ms, DRAM 内部128行，读写周期0.5µs 集中刷新
…
…
3872个读写周期
128个刷新周期
采用集中刷新的存储器平均读写周期
T = 2ms / (4000 – 128 ) = 0.5165s
第四 章 4.4 动态存储器工作原理
4 DRAM存储单元的刷新方式 假定刷新周期为2ms, DRAM 内部128行，读写周期0.5µs 分散刷新 …
2000个读写周期
T = 1 s
第四 章 4.4 动态存储器工作原理
4 DRAM存储单元的刷新方式
假定刷新周期为2ms, DRAM 内部128行，读写周期0.5µs 异步刷新
I/O4 10
GND
WE
16K1位
DRAM: 地址线复用，RAS兼为片选信号
第四 章 4.4 动态存储器工作原理
6 其它结构的DRAM存储单元
ED
T9
T10
预充
X地址译码线
A T5
B T6
CD Vss(0V)
T1 C1
D
T7
T2 C2 Vss(0V)
D
CD Vss(0V)
T8
I/O Y地址译码线
✓ 进一步提高存储密度
✓ 利用栅极分布电容缓存电荷
✓ 增加电路协同存储单元工作
第四 章 4.4 动态存储器工作原理
3
DRAM存储单元的工作原理
ED
ED
T9
T10
预充
X地址译码线
A
T5
B T6
CD Vss(0V)
T1 C1
D
T7
T2 C2 Vss(0V)
D
CD Vss(0V)
T8
I/O
Y地址译码线
写操作
✓ Y地址选通 ✓ T7、T8管导通 ✓ I/O端数据写入到位线
A
T5
B T6
CD Vss(0V)
T1 C1
D
T2 C2
Vss(0V) D
CD Vss(0V)
T7
T8
I/O Y地址译码线
保持操作
✓ X地址选通信号撤销 ✓ Y地址选通信号撤销
✓ 栅极电容容量有限， 可持续的时间很短
第四 章 4.4 动态存储器工作原理
3 DRAM存储单元的工作原理
ED
ED
T9
T10
✓ X地址选通 ✓ T5、T6管导通 ✓ 位线与C2、C1相连
第四 章 4.4 动态存储器工作原理
3 DRAM存储单元的工作原理
ED
ED
T9
Байду номын сангаас
T10
预充
X地址译码线
A
T5
B T6
CD Vss(0V)
T1 C1
D
T2 C2 Vss(0V)
D
CD Vss(0V)
T7
T8
I/O Y地址译码线
读操作
✓ 给出预充信号 ✓ T9、T10导通 ✓ 充电电压给CD充电（充满）
✓ 撤除预充信号 ✓ X地址选通
✓ T5、T6管导通 ✓ 右CD通过C1放电 ✓ 左CD给C2充电 ✓ Y地址选通 ✓ T7、T8管导通 ✓ 左CD 与右CD间形成放电电流 ✓ 读过程比写复杂、速度慢
第四 章 4.4 动态存储器工作原理
3 DRAM存储单元的工作原理
ED
ED
T9
T10 预充
X地址译码线