随机存取存储器RAM
各类存储器的区别
RAM:RAM（随机存取存储器）RAM -random access memory 随机存储器。
存储单元的内容可按需随意取出或存入，且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。
这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要用于存储短时间使用的程序。
按照存储信息的不同，随机存储器又分为静态随机存储器（Static RAM,SRAM)和动态随机存储器（Dynamic RAM,DRAM)。
ROM:ROM是只读存储器（Read-Only Memory）的简称，是一种只能读出事先所存数据的固态半导体存储器。
其特性是一旦储存资料就无法再将之改变或删除。
通常用在不需经常变更资料的电子或电脑系统中，资料并且不会因为电源关闭而消失。
SRAM：SRAM不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。
而DRAM（DynamicRandom Access Memory)每隔一段时间，要刷新充电一次，否则内部的数据即会消失，因此SRAM具有较高的性能，但是SRAM也有它的缺点，即它的集成度较低，相同容量的DRAM内存可以设计为较小的体积，但是SRAM却需要很大的体积，且功耗较大。
所以在主板上SRAM存储器要占用一部分面积。
◎优点，速度快，不必配合内存刷新电路，可提高整体的工作效率。
◎缺点，集成度低，功耗较大，相同的容量体积较大，而且价格较高，少量用于关键性系统以提高效率。
◎SRAM使用的系统：○CPU与主存之间的高速缓存。
○CPU内部的L1／L2或外部的L2高速缓存。
○CPU外部扩充用的COAST高速缓存。
○CMOS 146818芯片（RT＆CMOS SRAM）。
SSRAM ：SSRAM 是synchronous static random access memory 的缩写，即同步静态随机存取存储器。
同步是指Memory工作需要步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准；随机是指数据不是线性依次存储，而是由指定地址进行数据读写。
随机存取存储器
读/写控制电路用于对电路的工作状态进行控制。CS 称为片选信号，当CS=0时，RAM工作，CS=1时，所有 I/O端均为高阻状态，不能对RAM进行读/写操作。称为读 /写控制信号。R/W=1 时，执行读操作，将存储单元中的 信息送到I/O端上；当R/W=0时，执行写操作，加到I/O端 上的数据被写入存储单元中。
2. 动态随机存储器 动态随机存储器(DRAM) 动态RAM的存储矩阵由动态MOS存储单元组成。动态 MOS存储单元利用MOS管的栅极电容来存储信息，但由于 栅极电容的容量很小，而漏电流又不可能绝对等于0，所以 电荷保存的时间有限。为了避免存储信息的丢失，必须定 时地给电容补充漏掉的电荷。通常把这种操作称为“刷新” 或“再生”，因此DRAM内部要有刷新控制电路，其操作 也比静态RAM复杂。尽管如此，由于DRAM存储单元的结 构能做得非常简单，所用元件少，功耗低，所以目前已成 为大容量RAM的主流产品。
读出信息时也使字线为高电平，V管导通，这时CS经 V向CO充电，使位线获得读出的信息。设位线上原来的电 位UO=0，CS原来存有正电荷，电压US为高电平，因读 出 前 后 电 荷 总 量 相 等 ， 因 此 有 USCS=UO(CS+CO) ， 因 CO>>CS ，所以UO<<US 。例如读出前US=5V,CS/CO=1/50， 则位线上读出的电压将仅有 0.1V， 而且读出后CS上的电 压也只剩下 0.1V，这是一种破坏性读出。因此每次读出 后，要对该单元补充电荷进行刷新，同时还需要高灵敏 度读出放大器对读出信号加以放大。
随机存取存储器
9.1.2 随机存取存储器 随机存取存储器(RAM)
随机存取存储器也称随机存储器或随机读/写存储器， 简称RAM。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。根据存储单元的工作原理不同， RAM分为静态RAM和动态RAM。 1. 静态随机存储器 静态随机存储器(SRAM) 1) 基本结构 SRAM主要由存储矩阵、地址译码器和读/写控制电路 三部分组成，其框图如图 9-12 所示。
ram工作原理
ram工作原理
RAM（随机存取存储器）是计算机中重要的存储设备，其工
作原理是基于电子元件的物理特性来实现数据的临时存储和读写操作。
RAM的基本构成单元是存储单元，每个存储单元可以存储一
个二进制位（0或1）。
这些存储单元按照排列组织成一个二
维矩阵，其中每一行被称为一个“字节”，每一列被称为一个“位”。
RAM使用了电容器和晶体管来实现数据的存储和读写。
每个
存储单元中都有一个电容器，作为信息存储的基本单位。
电容器的充放电状态表示存储的数据，当电容器充电时表示存储的数据为1，未充电时表示存储的数据为0。
RAM的写操作是通过晶体管控制电荷的输入和输出来实现的。
当需要将数据写入RAM时，电荷会被引导输送到目标存储单
元的电容器中，改变其中的电荷状态，从而改变存储的数据。
当需要读取RAM中的数据时，通过晶体管读取目标存储单元
的电容器中的电荷状态，将其转化为电信号输出给计算机其他部件进行处理。
为了提高读写速度，RAM通常会采用分组的方式进行读写操作。
一般来说，一次可以读写多个连续存储单元的数据，这些存储单元对应的地址是连续的。
通过指定起始地址和读写的字节数量，可以快速地进行批量读写操作。
RAM的工作原理可以总结为：通过控制电容器的充放电状态来表示存储的数据，并通过晶体管进行数据的输入和输出。
这种基于电子元件的物理特性的工作原理使得RAM具有了快速读写、易于随机访问的特点，成为计算机中不可或缺的存储设备。
随机存取存储器RAM—RandomAccessMemory
外部存储器（磁盘、光盘、磁带等）
存储器
（1） 内存（主存储器）
内存一般分为只读存储器和随机存取存储器两种。
只读存储器（ROM—Read Only Memory）
ROM: 存放内容只能读不能写。（用特殊方法写入） 特点：ROM中的数据断电后仍然保存。 随机存取存储器（RAM —Random Access Memory） RAM：存放程序、数据和中间结果，断电后内容丢失，其 中内容可随时读写。
内存可由CPU直接访问，直接为CPU提供数据和 指令，并存入由运算器送来的数据。 内存的读写速度快，容量小，价格也较高。
高速缓冲存储器 Cache
高速缓冲存储器Cache（缓存）： 是位于CPU与主存间的一种容量小、速度快、造价高的存储 器，可由CPU直接访问。
作用：
解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾。
工作原理： 缓存中的数据是内存中的一小部分，但这一小部分是短时间内 CPU即将访问的。当CPU要读取一个数据时，首先从缓存中查找， 若找到，就立即读取并送给CPU处理。若未找到， CPU就再从内存 中读取并处理，同时把这个数据所在的数据块调入缓存中，以便 以后对整块数据的读取都从缓存中进行，不必再调用内存。
3）移动存储设备
Flash存储设备 •闪存芯片为存储介质 •采用USB的接口
•可擦写100万次以上 移动硬盘
•由笔记本硬盘改装而成，便携 • 采用USB、IEEE1394接口
存储器
存储系统是计算机的重要组成部分,用来存 储计算机工作时使用的各类信息（程序和数据）。 正是因为有了存储器，计算机才有信息记忆的功 能。 存储器分为：内存、外存、高速缓存。
微机存储系统的层次结构
速度快 容量小
随机存取存储器(RAM)
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例：将256×1的RAM扩展为 256×8的RAM。
将8块256×1的RAM的所有地址线和CS（片选线） 分别对应并接在一起，而每一片的位输出作为整个 RAM输出的一位。
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256×8RAM需256×1RAM的芯片数为：
N
总存储容量 一片存储容量
2568 2561
数字电子技术
随机存取存储器（RAM）
随机存取存储器又叫随机读/写存储器，简称 RAM，指的是可以从任意选定的单元读出数据，或 将数据写入任意选定的存储单元。
优点：读写方便，使用灵活。 缺点：掉电丢失信息。
分类： SRAM （静态随机存取存储器） DRAM （动态随机存取存储器）
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若
A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0=000000000000 表示选中列地址为A11A10A9A8=0000、行地址为 A7A6A5A4A3A2A1A0=00000000的存储单元。 此时只有X0和Y0为有效，则选中第一个信息单 元的k个存储单元，可以对这k个存储单元进行读出
或写入。
4. Intel 2116是16 K×1位动态存储器（DRAM），
是典型的单管动态存储芯片。它是双列直插16脚封
装器件，采用+12V和± 5V三组电源供电，其逻辑电
平与TTL兼容。
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1. 存储器容量的扩展
存储器的容量：字数×位数 ⑴ 位扩展（即字长扩展）：将多片存储器经适当 的连接，组成位数增多、字数不变的存储器。 方法：用同一地址信号控制 n个相同字数的RAM。
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随机存取存储器
◇ 动态存储单元的优点是集成度高，容量大、功耗低，但 速度较慢，使用起来不如SRAM方便。以动态存储单元 为基础的RAM称动态RAM（Dynamic RAM, DRAM）。
动态RAM芯片HY57V2562GTR 存储容量：16M×16bit
数字电路与逻辑设计
授课教师：陈东 电路与电子技术基础教学部
本次授课内容 —— 随机存取存储器（RAM）
RAM的基本知识 RAM的存储器结构 RAM的存储单元 RAM的容量扩展
RAM的基本知识
随机存取存储器（Random access memory,RAM），简称 随机存储器，它属于半导体存储器的一种，可以直接从其中 任一单元读出或存入数据，且存取数据时间与数据所在位置 无关。
RAM的存储单元——MOS静态存储单元
行门控管 基本R-S触发器 列门控管
RAM的存储单元——MOS动态存储单元
预 充 电 过 程
预充电结束后，电容上载有电荷。
1
读1 过 程
此电容预存有电 荷
读 出 1
1 1
选通Yj
1 放电回路 此电容已 存有1
0
1
读1 过 程
此电容预存有电
读
荷
出
0
1
0
1 放电回路 选通Yj
此电容已 此电存容有预0 存有1
电荷 1
1
写1 过1 程
充
电
1
回
路
1 数据
在不对本单元进行读、写时，为长期保存数据
，必须不断刷新。方法是：
刷
新
过
程
预
读
写
作
★ 静态存储单元和动态存储单元的对比：
随机存取存储器为什么叫随机存取存储器(结构、特点、分类、优缺点)
随机存取存储器为什么叫随机存取存储器（结构、特点、分类、优缺点）随机存取存储器为什么叫随机存取存储器？1、随机存取存储器是根据地址访问数据，而不是顺序的访问数据。
2、随机访问存储器，或称随机存取记忆体（Random Access Memory，简称RAM），是一种在计算机中用来暂时保存数据的元件。
它可以随时读写，而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程式之临时资料存储媒介。
它可以令电脑的容量提升，不同随机存取记忆体也有不同的容量。
所谓「随机访问」，指的是当存储器中的讯息被读取或写入时，所需要的时间与这段信息所在的位置无关。
相对的，存取顺序访问（SequenTIal Access）存储设备中的信息时，其所需要的时间与位置就会有关系（如磁带）。
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储存设备中（例如硬碟）。
所以叫随机存取存储器。
随机存取存储器简介随机存取存储器（random access memory，RAM）又称作随机存储器，是与CPU直接交换数据的内部存储器，也叫主存（内存）。
它可以随时读写，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媒介。
存储单元的内容可按需随意取出或存入，且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。
这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要用于存储短时间使用的程序。
按照存储单元的工作原理，随机存储器又分为静态随机存储器（英文：StaTIc RAM，SRAM）和动态随机存储器（英文Dynamic RAM，DRAM）。
随机存取存储器的结构随机存取存储器由存储矩阵、地址译码器、读/写控制电路、输入/输出电路和片选控制电路等组成，其结构示意图如下：1、存储矩阵：由存储单元构成，一个存储单元存储一位二进制数码1或0。
与ROM不同的是RAM存储单元的数据不是预先固定的，而是取决于外部输入信息，其存储单元必须。
计算机存储器的分类
计算机存储器的分类计算机存储器是计算机系统中的重要组成部分，用于存储和读取数据和指令。
根据存储介质的不同，计算机存储器可分为内存和外存两大类。
一、内存内存是计算机中用于存储数据和指令的临时储存器，也被称为主存或随机存取存储器（RAM）。
内存的特点是读写速度快，但存储容量较小且断电后数据会丢失。
内存又可分为以下几种类型：1. 静态随机存取存储器（SRAM）：SRAM使用触发器来存储每个位，具有快速读写速度、高稳定性和低功耗的特点，但造价较高。
它常用于高速缓存存储器等需要快速访问的场合。
2. 动态随机存取存储器（DRAM）：DRAM使用电容来存储每个位，由于电容的漏电流，需要不断刷新以保持数据的有效性。
DRAM的优点是存储密度高，成本低廉，但读写速度相对较慢。
3. 全新型随机存取存储器（FRAM）：FRAM结合了SRAM和DRAM 的优点，具备快速读写速度、非易失性和低功耗的特点。
它可以替代传统的SRAM和DRAM，成为新一代内存的候选者。
二、外存外存是计算机中用于长期存储数据和程序的存储器，也被称为辅助存储器或永久存储器。
与内存相比，外存的存储容量大、断电后数据不丢失，但读写速度较慢。
常见的外存包括硬盘、光盘、磁带等。
1. 硬盘：硬盘是计算机中常用的外存设备，具有较大的存储容量和较快的读写速度。
硬盘内部由多个盘片和读写磁头组成，通过磁性材料来存储数据。
硬盘分为机械硬盘和固态硬盘两种类型，前者通过机械运动读写数据，后者采用闪存芯片存储数据，具有更快的读写速度和更高的耐用性。
2. 光盘：光盘是使用激光技术读取数据的外存设备，包括CD、DVD 和蓝光光盘等。
光盘的优点是存储容量较大，且可长期保存数据，但读写速度相对较慢。
3. 磁带：磁带是一种使用磁性材料存储数据的外存设备，适用于大容量数据的备份和归档。
磁带的优点是存储容量大、成本低廉，但读写速度较慢。
总结：计算机存储器根据存储介质的不同，可分为内存和外存两大类。
随机存储器(RAM)
容量
容量
RAM的容量是指其能够存储的数据量，通常以兆字节（MB） 或千兆字节（GB）为单位。较大的容量可以支持更大的程序和
数据集，提高计算机的处理能力。
内存模块
兼容性问题
不同主板和设备可能需要不同类型的RAM，不匹配可能导致系统不稳定。
损坏
过热、电压不稳或物理损坏可能导致RAM故障或损坏。
RAM的维护和保养
定期清理
使用专业工具定期清理RAM表面的 灰尘和污垢，保持散热良好。
避免过热
保持良好散热环境，避免长时间高负 荷运行导致过热。
检查稳定性
定期检查RAM的稳定性，确保系统 正常运行。
RAM的应用领域
计算机系统
RAM是计算机系统的重要组成部分，用于 存储运行中的程序和数据。
嵌入式系统
嵌入式系统中的RAM用于存储程序和数据， 支持系统的实时处理和操作。
图形处理
高带宽的RAM用于存储大量的图形数据， 支持高性能的图形处理。
服务器
服务器中的RAM容量较大，支持多个操作 系统和应用程序同时运行。
随机存储器(RAM)
目录
• RAM的概述 • RAM的工作原理 • RAM的性能指标 • RAM的发展趋势 • RAM的常见问题与维护
01
RAM的概述
RAM的定义和特性
定义
随机存储器（RAM）是一种计算机硬 件组件，用于在计算机运行时存储数 据和指令。
特性
RAM具有高速读写能力，可以随时读 写数据，但断电后数据会丢失。
MRAM
磁性随机存取存储器（MRAM）利用磁性隧 道结（MTJ）的磁阻效应来存储数据，具有非
半导体存储器分类
半导体存储器分类
半导体存储器分类
1、按功能分为
（1）随机存取存储器（RAM）特点：包括DRAM（动态随机存取存储器）和SRAM（静态随机存取存储器），当关机或断电时，其中的信息都会随之丢失。
DRAM主要用于主存（内存的主体部分），SRAM主要用于高速缓存存储器。
（2）只读存储器（ROM）特点：只读存储器的特点是只能读出不能随意写入信息，在主板上的ROM里面固化了一个基本输入/输出系统，称为BIOS（基本输入输出系统）。
其主要作用是完成对系统的加电自检、系统中各功能模块的初始化、系统的基本输入/输出的驱动程序及引导操作系统。
2、按其制造工艺可分为
（1）双极型存储器特点：运算速度比磁芯存储器速度约快3个数量级，而且与双极型逻辑电路型式相同，使接口大为简化。
RAM(随机存储器),ROM(只读存储器),内存还有硬盘到底有什么区别呢
6.RAM(随机存储器)，ROM(只读存储器)，内存还有硬盘到底有什么区别呢？内存在电脑中起着举足轻重的作用。
内存一般采用半导体存储单元，包括随机存储器（RAM），只读存储器（ROM），以及高速缓存（CACHE）。
只不过因为RAM是其中最重要的存储器。
通常所说的内存即指电脑系统中的RAM。
RAM要求每时每刻都不断地供电，否则数据会丢失。
如果在关闭电源以后RAM中的数据也不丢失就好了，这样就可以在每一次开机时都保证电脑处于上一次关机的状态，而不必每次都重新启动电脑，重新打开应用程序了。
但是RAM要求不断的电源供应，那有没有办法解决这个问题呢?随着技术的进步，人们想到了一个办法，即给RAM供应少量的电源保持RAM的数据不丢失，这就是电脑的休眠功能，特别在Win2000里这个功能得到了很好的应用，休眠时电源处于连接状态，但是耗费少量的电能。
按内存条的接口形式，常见内存条有两种：单列直插内存条（SIMM），和双列直插内存条（DIMM）。
SIMM内存条分为30线，72线两种。
DIMM 内存条与SIMM内存条相比引脚增加到168线。
DIMM可单条使用，不同容量可混合使用，SIMM必须成对使用。
按内存的工作方式，内存又有FPA EDO DRAM和SDRAM（同步动态RAM）等形式。
FPA（FAST PAGE MODE）RAM 快速页面模式随机存取存储器：这是较早的电脑系统普通使用的内存，它每个三个时钟脉冲周期传送一次数据。
EDO（EXTENDED DATA OUT）RAM 扩展数据输出随机存取存储器：EDO 内存取消了主板与内存两个存储周期之间的时间间隔，他每个两个时钟脉冲周期输出一次数据，大大地缩短了存取时间，是存储速度提高30%。
EDO一般是72脚，EDO内存已经被SDRAM所取代。
S（SYSNECRONOUS）DRAM 同步动态随机存取存储器：SDRAM为168脚，这是目前PENTIUM及以上机型使用的内存。
RAM(随机存取存储器)是计算机用于临时存储数据和程序的内存
RAM（随机存取存储器）是计算机用于临时存储数据和程序的内存随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM）是计算机系统中一种重要的存储设备，用于临时存储数据和程序。
它能够提供快速地读写操作，并且具备随机访问的能力，广泛应用于各种计算机系统中。
一、RAM的基本概念随机存取存储器是以存储芯片为主体的存储设备，在计算机系统中起到临时存储数据和程序的作用。
与之相对的是只能顺序访问的存储器，如硬盘、光盘等。
RAM能够快速地读写数据，其存储单元以及读写电路都能够实现随机访问。
根据数据丢失后是否断电保持，RAM又可分为易失性RAM（Volatile RAM）和非易失性RAM（Non-volatile RAM）两种。
1.易失性RAM易失性RAM是指当机器断电或者复位后，其中存储的数据将会丢失，无法长时间保留。
这种RAM类型包括静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）两种。
它们都是基于不同的工作原理来实现数据的存储和读写。
静态随机存取存储器采用了触发器来存储一个位数据，每一个触发器表示一位二进制数据，因此SRAM存储单元与其数据位数相关。
而动态随机存取存储器则利用了电容的充放电来存储数据，其存储单元是由一个电容和一个开关构成的。
由于SRAM不需要刷新操作，所以其读取速度相对较快，但价格相对较高。
而DRAM则需要通过定期刷新操作来保持数据，读取速度相对较慢。
2.非易失性RAM与易失性RAM不同，非易失性RAM能够在断电或复位后保持其中存储的数据。
这种RAM类型主要包括闪存（Flash）和电子EPROM （Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）。
闪存是一种特殊的EPROM，它能够进行多次擦写操作，并且具备较高的读写速度。
通常用于计算机的固件存储、移动设备的主要存储介质等。
EPROM则是一种只能通过紫外线进行擦除的存储设备，其数据无法在普通情况下进行改变，常用于存储一些固定不变的程序。
计算机存储器的种类和特点
计算机存储器的种类和特点一、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)RAM的特点是：电脑开机时，操作系统和应用程序的所有正在运行的数据和程序都会放置其中，并且随时可以对存放在里面的数据进行修改和存取。
它的工作需要由持续的电力提供，一旦系统断电，存放在里面的所有数据和程序都会自动清空掉，并且再也无法恢复。
根据组成元件的不同，RAM内存又分为以下十八种：01.DRAM（Dynamic RAM，动态随机存取存储器）这是最普通的RAM，一个电子管与一个电容器组成一个位存储单元，DRAM将每个内存位作为一个电荷保存在位存储单元中，用电容的充放电来做储存动作，但因电容本身有漏电问题，因此必须每几微秒就要刷新一次，否则数据会丢失。
存取时间和放电时间一致，约为2~4ms。
因为成本比较便宜，通常都用作计算机内的主存储器。
02.SRAM（Static RAM，静态随机存取存储器）静态，指的是内存里面的数据可以长驻其中而不需要随时进行存取。
每6颗电子管组成一个位存储单元，因为没有电容器，因此无须不断充电即可正常运作，因此它可以比一般的动态随机处理内存处理速度更快更稳定，往往用来做高速缓存。
03.VRAM（Video RAM，视频内存）它的主要功能是将显卡的视频数据输出到数模转换器中，有效降低绘图显示芯片的工作负担。
它采用双数据口设计，其中一个数据口是并行式的数据输出入口，另一个是串行式的数据输出口。
多用于高级显卡中的高档内存。
04.FPM DRAM（Fast Page Mode DRAM，快速页切换模式动态随机存取存储器）改良版的DRAM，大多数为72Pin或30Pin的模块。
传统的DRAM在存取一个BIT的数据时，必须送出行地址和列地址各一次才能读写数据。
而FRM DRAM在触发了行地址后，如果CPU 需要的地址在同一行内，则可以连续输出列地址而不必再输出行地址了。
由于一般的程序和数据在内存中排列的地址是连续的，这种情况下输出行地址后连续输出列地址就可以得到所需要的数据。
数电-第七章-第2部分随机存取存储器(RAM)讲解
信息工程学院 1. RAM存储单元 • 静态SRAM(Static RAM)
Xi (行选择线)
本单元门控制管:控 制触发器与位线的 接通。Xi =1时导通
VDD VGG 存储 单元 T6
来自行地址译码 器的输出
T3 位 线 T5 T1
T4 T2
B
来自列地址译码 器的输出
数 据 线 D
T7
双稳态存储单元 电路
（b）
信息工程学院 3.SRAM的写操作及时序图 写操作时序图
tWC 地址 CE WE tSA 地址有效 tSCE tAW tSD 数据 输入数据有效
tWC 地址 CE WE tSA 数据 tAW tSD 输入数据有效 tHD tHA 地址有效
tHA tHD
信息工程学院
7.2.2 同步静态随机存取存储器（SSRAM）
片 选 无 效
开始 I/O输 I/O输 读A4 出A4 入A5 地址 数据; 数据; 单元 开始 开始 数据 写A5 写A6 数据, 数据
I/O输 出A6 数据; 开始 读A7 数据
ADV=1:丛发模式读写 丛发模式读写模式：在有新地址输入后,自动产生后续地址 进行读写操作,地址总线让出
1 CP CE ADV WE A I/O A1 A2
信息工程学院 32K×8位存储器系统的地址分配表
各 RAM 芯片 Ⅰ
译码器 有效输 出端
扩展的地 址输入端 A14 A13 0 0
8K×8位RAM芯片地址输入端
A12 A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
对应的十 六进制地 址码
0000H 0001H 0002H ┇ 1FFFH 2000H 2001H 2002H ┇ 3FFFH 4000H 400H 4002H ┇ 5FFFH 6000H 6001H 6002H ┇ 7FFFH
存储器分类
内存的种类是非常多的，从能否写入的角度来分，就可以分为RAM(随机存取存储器)和ROM(只读存储器)这两大类。
每一类别里面有分别有许多种类的内存。
一、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)RAM的特点是：电脑开机时，操作系统和应用程序的所有正在运行的数据和程序都会放置其中，并且随时可以对存放在里面的数据进行修改和存取。
它的工作需要由持续的电力提供，一旦系统断电，存放在里面的所有数据和程序都会自动清空掉，并且再也无法恢复。
根据组成元件的不同，RAM内存又分为以下十八种：01.DRAM（Dynamic RAM，动态随机存取存储器）：这是最普通的RAM，一个电子管与一个电容器组成一个位存储单元，DRAM 将每个内存位作为一个电荷保存在位存储单元中，用电容的充放电来做储存动作，但因电容本身有漏电问题，因此必须每几微秒就要刷新一次，否则数据会丢失。
存取时间和放电时间一致，约为2~4ms。
因为成本比较便宜，通常都用作计算机内的主存储器。
02.SRAM（Static RAM，静态随机存取存储器）静态，指的是内存里面的数据可以长驻其中而不需要随时进行存取。
每6颗电子管组成一个位存储单元，因为没有电容器，因此无须不断充电即可正常运作，因此它可以比一般的动态随机处理内存处理速度更快更稳定，往往用来做高速缓存。
03.VRAM（Video RAM，视频内存）它的主要功能是将显卡的视频数据输出到数模转换器中，有效降低绘图显示芯片的工作负担。
它采用双数据口设计，其中一个数据口是并行式的数据输出入口，另一个是串行式的数据输出口。
多用于高级显卡中的高档内存。
04.FPM DRAM（Fast Page Mode DRAM，快速页切换模式动态随机存取存储器）改良版的DRAM，大多数为72Pin或30Pin的模块。
传统的DRAM在存取一个BIT的数据时，必须送出行地址和列地址各一次才能读写数据。
而FRM DRAM 在触发了行地址后，如果CPU需要的地址在同一行内，则可以连续输出列地址而不必再输出行地址了。
随机存储器
随机存取存储器随机存取存储器RAM（随机存取存储器）RAM -random access memory 随机存储器。
存储单元的内容可按需随意取出或存入，且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。
这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要用于存储短时间使用的程序。
按照存储信息的不同，随机存储器又分为静态随机存储器（Static RAM,SRAM)和动态随机存储器（DynamicRAM,DRAM)。
目录随机存取所谓“随机存取”，指的是当存储器中的消息被读取或写入时，所需要的时间与这段信息所在的位置无关。
相对的，读取或写入顺序访问（Sequential Access）存储设备中的信息时，其所需要的时间与位置就会有关系（如磁带）。
易失性当电源关闭时RAM不能保留数据。
如果需要保存数据，就必须把它们写入静态随机存取存储器一个长期的存储设备中（例如硬盘）。
RAM和ROM 相比，两者的最大区别是RAM在断电以后保存在上面的数据会自动消失，而ROM不会。
高访问速度现代的随机存取存储器几乎是所有访问设备中写入和读取速度最快的，取存延迟也和其他涉及机械运作的存储设备相比，也显得微不足道。
需要刷新现代的随机存取存储器依赖电容器存储数据。
电容器充满电后代表1(二进制)，未充电的代表0。
由于电容器或多或少有漏电的情形，若不作特别处理，数据会渐渐随时间流失。
刷新是指定期读取电容器的状态，然后按照原来的状态重新为电容器充电，弥补流失了的电荷。
需要刷新正好解释了随机存取存储器的易失性。
对静电敏感正如其他精细的集成电路，随机存取存储器对环境的静电荷非常敏感。
静电会干扰存储器内电容器的电荷，引致数据流失，甚至烧坏电路。
故此触碰随机存取存储器前，应先用手触摸金属接地。
随机存储器rom -read only memory 只读存储器①简单地说，在计算机中，RAM 、ROM都是数据存储器。
RAM 是随机存取存动态随机存取存储器储器，它的特点是易挥发性，即掉电失忆。
RAM、ROM和FLASH三大类常见存储器介绍
RAM. ROM和FLASH三大类常见存储器介绍电脑存储器在计算机上有两种含义。
一种指的是物理存储器，它决定计算机可以存储多少文件。
而另一种指的是随机存取存储器RAM ,它在很大程度上决定了计算机的运行速度。
RAM:速度最快，掉电丢失数据，容量小，价格贵RAM英文名random access memory ,随机存储器，之所以叫随机存储器是因为：当对RAM进行数据读取或写入的时候，花费的时间和这段信息所在的位置或写入的位置无关。
RAM分为两大类：SRAM和DRAM OSRAM是静态（S指的static ） RAM，静态指的不需要刷新电路，数据不会丢失, SRAM速度非常快,是目前读写最快的存储设备了。
DRAM是动态RAM ,动态指的每隔一段时间就要刷新一次数据，才能保存数据，速度也比SRAM慢,不过它还是比彳皆可的ROM都要快。
ROM:掉电不丢失数据，容量大，价格便宜ROM英文名Read-Only Memory ,只读存储器，里面数据在正常应用的时候只能读，不能写，存储速度不如RAM。
PROM : （P指的programmable ）可编程ROM,根据用户需求，来写入内容，但是只能写一次，就不能再改变了。
EPROM :PROM的升级版，可以多次编程更改只能使用紫外线擦除；EEPROM : 升级版，可以多次编程更改，使用电擦除。
FLASH :掉电不丢失数据，容量大，价格便宜FLASH :存储器又称闪存,它结合了ROM和RAM的长处，不仅具备电子可擦除可编程（EEPROM ）的性能，还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据。
分为NAND FLASH 和NOR FLASH , NOR FLASH 读取速度比NAND FLASH 快，但是容量不如NAND FLASH，价格上也更高，但是NOR FLASH可以芯片内执行，样应用程序可以直接在flash闪存内运行，不必再把代码读到系统RAM中。
NANDFLASH密度更大，可以作为大数据的存储。
随机存储器(RAM)实用知识
随机存储器(RAM)实用知识
•随机存储器用英文RAM表示，RAM是英文Random Access Memory的缩写。
ALO30F48N-L由于这种存储器能够在存储器的任意某一单元进行读或写，所以
又将这种存储器称为读写存取存储器(RWM，Read Write Memory)，或是随机读写存储器。
•在微控制系统中，随机存储爨(RAM)用采存放微控制器在运行过程中的现场输入／输出数据、中间运冀舔粟≯以及终隽堆栈誊随机存储器(R&∞枣所存储的信息不是永久憔的。
•1．随机存储器特性
•2．随机存储器种类
•双极型随机存储器（RAM）只有静态的RAM，对于MOS型的随机存储器(RAM)则有静态和动态两种。
•3．静态随机存储器
•静态随机存储器同上面介绍的随机存储器结构和功能基本相同，如表11-12所示是静态随机存储器解说。
•表11-12静态随机存储器解说
•4．动态随机存储器
•动态、静态随机存储器都是随机存储器，只是由于基本的存储单元特性不同，对所有存储的信息在保存的方式上有所不同。
如表11-13所示是动态随机存储器解说。
•表11-13动态随机存储器解说。
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硬盘特性参数表
DeskStar 180GXP: Technical Specifications 容量 每盘片容量 转速 缓存 80, 120, 160, 250 GB 60 GB 7200 , 10000rpm
8MB (180, 120GB) 2MB (120 ,80, 60 GB) 平均寻道时间 8.5ms 接口 UltraATA/ 100
Quad Core
存储器
• 分为
– 内存器（主存储器） - 半导体 – 外存储器 - 磁盘、磁带、光盘
• 存储器由若干存储单元组成
– 每个存储单元一个地址 – 大小通常为：1byte
内存重要性
• 数据中转站 • 存储等待数据
– 处理 – 存储 – 显示 – 打印
随机存取存储器RAM
• 分为DRAM和SRAM
第一章 计算机系统
主题
• 程序执行过程 • 微机硬件设备
– CPU – 内存 – 主板 – 外部存储设备 – 输入、输出设备 – 机箱、电源
微型计算机硬件组成
CPU 寄存器堆
中央处理单元 存储器 输入输出设备 输入输出接口 总线
程序计数器
ALU 系统总线 存储总线
总线接口
I/O桥
主存储器
I/O总线
• 静态SRAM（SRAM）
– 利用 双稳态电路存储数据
– 在加电后的使用期间，存储的信息不随时间而变化 – 集成度低，适用于所需内存容量较小的系统 – 高速缓存、单板机、带微处理器或单片机的仪器、 仪表及家用电器
随机存取存储器RAM
• 动态RAM（DRAM）
– 依靠MOS管栅极电容上的电荷保存信息 – 任何电容都会漏电，所以超过一定时间(一般为 1~2ms)后信息就会丢失 – 内存条
特点
Tagged Command Queuing Fluid Dynamic Bearing (FDB)
SSD硬盘
• Solid State Disk，固态存储技术 • 规格：1.8 • 优点：1.8、2.5英寸
– 存取速度快 – 经久耐用、防震抗摔 – 没有噪音 – 重量轻
光盘存储器原理
1980年，飞利浦公司和索 尼公司就发明了CD唱盘， 可利用光反射原理重放在 盘面上记录的音频信息 1985年以后，CD-ROM应用 到PC机 继CD-ROM之后推出了DVD 光盘、蓝光光盘
• 容量：GB • 速度：完成一次数据存取的时间，纳秒（ns，10-9秒）
• 工作频率：稳定运行的最大频率，数据传输速度
下一代内存
• RRAM？
– ReRAM（Resistive RAM），电阻记忆体、记忆电阻 – 具有记忆 的非线性电阻，用阻值高、低的两种状态存 储二进制数据 – 功能性增强
• 更短的随机访存
硬盘
• 采用磁性盘片作为存储介质，与读写部件一起 密封在一个无尘的封闭体中
磁盘相关术语
磁道，最外同心圆为0道 扇区（Sector） 柱面（Cylinder）
硬盘主要技术指标
存储密度，包括道密度和位密度 存储容量 平均存取时间＝寻道时间＋旋转等待时间 数据传输速率，单位是B/s（字节/秒）
• 更快的读写速度 • 直接写入、位粒度
• 高耐读写能力
只读存储器ROM
• ROM，只读不写
– 存放BIOS，完成计算机系统的 加电自检、初始化、加载基本 输入/输出的驱动程序以及引导 操作系统 – 集成在主板上，制造厂生产 – 采用电可擦除的可编程只读存 储器置E2PROM
主板
• 连接并控制计算机各部件
I/O桥
主存储器
I/O总线
扩展槽，留待网络适 配器一类的设备使用 磁盘控制器
USB控制器
图形适配器
鼠标
键盘
显示器
磁盘
执行程序的过程 – Hello World！
1 2
输入指令
加载程序
3
执行程序
4
输出结果
CPU 寄存器堆 ALU 系统总线 存储总线
程序计数器
CPU执行指令（操作系 统），将hello程序文件 的代码和数据从磁盘拷 贝到主存，该过程称为 加载。
– 芯片组、I/O控制芯片
– 键盘和面板控制开关接口
– 指示灯 – 接插件、扩展槽
– 直流电源供电接插件等元器 件
主题
程序执行过程 • 微机硬件设备
CPU 内存 主板 – 外部存储设备 – 机箱、电源 – 输入、输出设备
外部存储设备
• 提供“永久”的数据存储
– 硬盘 – 光盘 – 移动存储设备
总线接口
I/O桥
主存储器
I/O总线
扩展槽，留待网络适 配器一类的设备使用 磁盘控制器
USB控制器
图形适配器
鼠标
键盘
显示器
磁盘
执行程序的过程 – Hello World！
1 2 3
输入指令
装载程序
执行程序
4
输出结果
CPU 寄存器堆 ALU 系统总线 存储总线
程序计数器
程序和 数据
主存储器
内存中的指令序列顺 序执行，并将结果写 入内存
总线接口
I/O桥
主存储器
I/O总线
扩展槽，留待网络适 配器一类的设备使用 磁盘控制器
USB控制器
图形适配器
鼠标
键盘
显示器
磁盘
主题
程序执行过程 • 微机硬件设备
– CPU – 内存 – 主板 – 外部存储设备 – 输入、输出设备 – 机箱、电源
CPU的指标
• WordSize（字长）： CPU一次可以运算的二 进制数位数 • 时钟频率： CPU的运算、处理数据的速度， 单位GHz • 内核数 • 高速缓存 • 制作工艺
总线接口
I/O桥
I/O总线
扩展槽，留待网络适 配器一类的设备使用 磁盘控制器
USB控制器
图形适配器
鼠标
键盘
显示器
磁盘
执行程序的过程 – Hello World！
1 2
输入指令
加载程序
3
执行程序
4
输出结果
CPU 寄存器堆 ALU 系统总线 存储总线
程序计数器
将“Hello World\n”串 中的字节从存储器中 拷贝到寄存器堆中， 再从寄存器中拷贝到 显示设备，最终显示 在屏幕上。
CD－ROM盘的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ录格式
• 与磁盘不同，整张 光盘的光道组成一 个自内向外逐渐展 开的螺旋
扩展槽，留待网络适 配器一类的设备使用 磁盘控制器
USB控制器
图形适配器
鼠标
键盘
显示器
磁盘
执行程序的过程 – Hello World！
1
输入指令 输入指令
2
加载程序
3
执行程序
4
输出结果
CPU 寄存器堆 ALU 系统总线 存储总线
程序计数器
输盘命令被逐一读取 到寄存器，然后存放 到主存储器中。
总线接口