随机存储器RAM和顺序存储器
数字逻辑与计算机组成原理：第三章 存储器系统(1)
A3 0
字线
地0 A2 0 址
译
A1
0码 器
A0 0
15
读 / 写选通
… …
…
0,0 … 0,7
16×8矩阵
15,0 … 15,7
0
…
7 位线
读/写控制电路
D0
… D7
(2) 重合法（双译码方式）
0 A4
0,00
…
0 A3
阵
A2
译
0码
31,0
…
A1
器 X 31
0 A0
… …
或低表示存储的是1或0。 T5和T6是两个门控管，读写操作时，两管需导通。
六管存储单元
保持
字驱动线处于低电位时，T5、T6 截止， 切断了两根位线与触发器之间的 联系。
六管存储单元
单译码方式
读出时: 字线接通 1)位线1和位线2上加高电平; 2)若存储元原存0，A点为低电
平，B点为高电平，位线2无电 流，读出0。
3)若存储元原存1，A点为高电 平，B点为低电平，位线2有电
流，读出1。
静态 RAM 基本电路的 读 操作（双译码方式）
位线A1
A T1 ~ T4 B
位线2
T5
行地址选择
T6
行选
T5、T6 开
列选
T7、T8 开
T7
T8
读选择有效
列地址选择 写放大器
写放大器
VA
T6
读放
读放
DOUT
T8 DOUT
DIN
1．主存与CPU的连接
是由总线支持的; 总线包括数据总线、地址总线和控制总线; CPU通过使用MAR（存储器地址寄存器）和MDR（存储
RAM(随机存取存储器)是计算机的主存储器用于临时存储正在运行的程序和数据是计算机的工作空间
RAM（随机存取存储器）是计算机的主存储器用于临时存储正在运行的程序和数据是计算机的工作空间随机存取存储器（RAM）是计算机中的一种主要的存储设备，用于临时存储计算机正在运行的程序和数据。
RAM是一种易失性存储器，意思是当计算机关闭时，其中存储的数据将会被删除。
与之相对的是只读存储器（ROM），其中存储的数据是无法被修改或删除的。
RAM的主要作用是提供计算机的工作空间，即一块可以临时存储运行中程序和数据的存储区域。
当计算机运行时，操作系统将程序和数据从硬盘或其他存储设备上加载到RAM中，以供中央处理器（CPU）进行读取和处理。
RAM的高速读写能力，使得计算机能够快速地访问所需的程序和数据，从而提高了计算机的运行效率。
与CPU寄存器相比，RAM的容量要大得多。
RAM通常由许多存储单元组成，每个存储单元可以存储一个字节的数据。
这些存储单元以一定的方式组织在一起，形成一个能够存储大量数据的存储区域。
每个存储单元都有一个唯一的地址，通过该地址可以唯一地访问和操作存储单元中的数据。
CPU通过存储单元地址，可以读取或写入RAM中的数据。
RAM通常采用动态随机存取存储器（DRAM）或静态随机存取存储器（SRAM）作为存储单元。
DRAM是一种较为常见的RAM类型，它使用电容和传输门来存储和读取数据。
由于电容会逐渐失去电信号，DRAM需要定期进行刷新以保持数据的有效性。
SRAM则使用触发器来存储和读取数据，它不需要刷新操作，但相对而言更加昂贵和容量较小。
RAM的容量是衡量其性能和功能的重要指标之一。
计算机通常需要足够大的RAM来容纳操作系统、正在运行的程序和数据。
RAM的容量越大，计算机可以同时运行更多的程序，从而提高多任务处理能力。
不过，RAM的容量也受到计算机硬件和操作系统的限制，无法无限制地扩展。
RAM的速度也是另一个关键的指标。
RAM的速度决定了数据访问和传输的效率。
高速的RAM可以使得计算机更快地读取和写入数据，提高计算机的响应速度。
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。
单片机内部存储器结构与数据存取方法详解
单片机内部存储器结构与数据存取方法详解单片机是一种集成了处理器、内存和外设等功能于一体的微电子器件，广泛应用于各种电子设备中。
其中，内部存储器是单片机的核心组成部分之一。
本文将详细介绍单片机内部存储器的结构和数据存取方法。
一、单片机内部存储器的结构单片机的内部存储器主要包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两部分。
1. 随机存取存储器(RAM)RAM是单片机内部的易失性存储器，用于存储数据、程序临时数据和运行时数据。
单片机内部的RAM可以根据存取速度和使用要求的不同，分为片内RAM 和片外RAM两种。
片内RAM是单片机芯片内部集成的存储器，速度较快。
它可以分为片内可读写RAM(RW-RAM)和片内只读RAM(RO-RAM)两种类型。
片内可读写RAM可以被程序读取和修改，存储媒介是电容或电子触发器。
而片内只读RAM则只能被程序读取，不能被修改。
片内RAM的容量相对较小，一般在几十到几百字节之间。
片外RAM是连接在单片机芯片外部的存储器，速度较慢。
它可以进一步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。
SRAM是基于触发器构建的，数据存储在触发器中，读写速度快且无需刷新。
DRAM则是基于电容构建的，存储数据需要定期刷新，但容量较大。
2. 只读存储器(ROM)ROM是单片机内部的非易失性存储器，用于存储程序和常量数据。
ROM的内容在出厂时就被写入，一般无法被程序修改。
单片机内部的ROM可以分为只读存储器(ROM)和可编程只读存储器(PROM)两种类型。
ROM存储器内容固定不变，其中包含了单片机的初始化程序和系统代码。
PROM存储器则可以通过特殊的编程操作烧写程序和数据，但一旦写入后无法擦除和修改。
这类存储器在生产流程中被用于定制特殊功能的单片机。
二、单片机内部存储器的数据存取方法单片机内部存储器的数据存取方法根据存储器的类型和连接方式而有所不同。
1. RAM的数据存取方法对于片内RAM，数据的存取可以通过直接读写特定的RAM地址来实现。
(整理)DRAM,SRAM,SDRAM的关系与区别.
存储器类型分析本文为设计类容为存储器类型分析，大部分资料来源于网络，经过个人整理形成本文档，希望对大家有所帮助。
-- flyownway存储器介绍存储器（Memory）是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。
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。
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。
构成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（按字节编址）。
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2的20次方，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1MB。
分类按存储介质分半导体存储器：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。
功能各类存储器RAMRAM(random access memory，随机存取存储器）。
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)。
存储器的分类
多级存储器
为了解决对存储器要求
容量大，速度快，成本 低三者之间的矛盾，目 前通常采用多级存储器 体系结构，即使用高速 缓冲存储器、主存储器 和外存储器。
主存储器的组织
主存由存储体、地址译码驱动电路、I/O和读写电路组成。
在主存中，存放一个机器字的存储单元，称为字存储单元，相应的单 元地址叫字地址。而存放一个字节的单元，称为字节存计算机称 为按字寻址的计算机；如果可编址的最小单位是字节，则该计算机称 为按字节寻址的计算机。
存储器概述
存储器（Memory）是计算机系统中的记忆设备，用
来存放程序和数据。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。 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 （按字节编址）。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。
根据存储器在计算机系统中所起的作用，可分为主存
储器、辅助存储器、高速缓冲存储器、控制存储器等。 高速缓冲存储器 （Cache）： 高速存取指令和数据 存取速度快，但存储容量小 主存储器 ：内存存放计算机运行期间的大量程序和数 据 存取速度较快，存储容量不大 外存储器 （辅助存储器）：外存存放系统程序和大型 数据文件及数据库 存储容量大，位成本低
分类方式
半导体存储器（内存储器） 按存储介质分类
磁表面存储器（磁盘存储器）
随机存储器（RAM） 按存储方式分类
【计算机组成原理】存储系统
【计算机组成原理】存储系统存储器的层次和结构从不同⾓度对存储器进⾏分类：1.按在计算机中的作⽤（层次）分类 （1）主存储器。
简称主存，⼜称内存储器（内存），⽤来存放计算机运⾏期间所需的⼤量程序和数据，CPU 可以直接随机地对其进⾏访问，也可以和告诉缓冲存储器（Cache）及辅助存储器交换数据，其特点是容量较⼩、存取速度较快、单位价格较⾼。
（2）辅助存储器。
简称辅存，⼜称外存储器（外存），是主存储器的后援存储器，⽤来存放当前暂时不⽤的程序和数据，以及⼀些需要永久性保存的信息，它不能与CPU 直接交换信息。
其特点是容量极⼤、存取速度较慢、单位成本低。
（3）⾼速缓冲存储器。
简称 Cache，位于主存和 CPU 之间，⽤来存放正在执⾏的程序段和数据，以便 CPU 能⾼速地使⽤它们。
Cache 地存取速度可与 CPU 的速度匹配，但存储容量⼩、价格⾼。
⽬前的⾼档计算机通常将它们制作在 CPU 中。
2.按存储介质分类 按存储介质，存储器可分为磁表⾯存储器（磁盘、磁带）、磁芯存储器、半导体存储器（MOS型存储器、双极型存储器）和光存储器（光盘）。
3.按存取⽅式分类 （1）随机存储器（RAM）。
存储器的任何⼀个存储单元的内容都可以随机存取，⽽且存取时间与存储单元的物理位置⽆关。
其优点是读写⽅便、使⽤灵活，主要⽤作主存或⾼速缓冲存储器。
RAM ⼜分为静态 RAM （以触发器原理寄存信息，SRAM）和动态 RAM（以电容充电原理寄存信息，DRAM）。
（2）只读存储器（ROM）。
存储器的内容只能随机读出⽽不能写⼊。
信息⼀旦写⼊存储器就固定不变，即使断电，内容也不会丢失。
因此，通常⽤它存放固定不变的程序、常数和汉字字库，甚⾄⽤于操作系统的固化。
它与随机存储器可共同作为主存的⼀部分，统⼀构成主存的地址域。
由ROM 派⽣出的存储器也包含可反复重写的类型，ROM 与RAM 的存取⽅式均为随机存取。
⼴义上的只读存储器已可已可通过电擦除等⽅式进⾏写⼊，其“只读”的概念没有保留，但仍然保留了断电内容保留、随机读取特性，但其写⼊速度⽐读取速度慢得多。
数字电子第7章
动态存储单元——用MOS管的栅极电容实 现暂存信息，需要刷新。
动态存储单元的电路结构比静态存 静态RAM慢。
2114静态RAM
它的容量是4K（1024字4位）；有10条输入地址线 A0A9（210=1024），4条数据线I/O3I/O0，数据线都是 经三态门输出的。一个片选端CS，一个读写控制端R/W ，电源为+5V。
W0= A1A0
W1= A1A0
W2= A1A0
W3= A1A0
地址译码器
2－4线 译码器
A1,A0的四 个最小项
字线 位线
+VCC
A1
A0
W0
W0 =A1A0
地址译码器是 与逻辑阵列
只读存储器ROM
存储矩阵，共有16个 交叉点，每个交叉点是 一个存储单元，交叉点 接二极管，表示该单元 存“1”，不接，存“0”
A0
行 地
…
址
译
Ai
码 器
存储矩阵
读
写
I/O
控
制
电
路
列地址译码器
… Ai+1
An–1
CS R/W
合用一条双向数据线
*1、存储矩阵：由若干存储单元排列成矩阵形式。每个 存储单元存放1位二进制数据。
存储器以字为单位组织内部结构， 常以字数和字长的乘积表示存储器的容量
例: 一个容量为256 × 4（256个字，每字4位）的存储器， 有1024个存储单元，这些单元可以排成32行× 32列的矩 阵，每行有32个存储单元，每4列存储单元连接在相同的列 地址译码线上，组成一个字列，即，每行可存储8个字，所 以图中有32根行地址选择线和8根列地址选择线。
存储芯片分类
存储芯片分类存储芯片是计算机系统中常见的一种主要硬件设备，用于存储和读取数据。
根据不同的工作原理和使用场景，存储芯片可以分为多种不同的类型。
下面将介绍几种比较常见的存储芯片分类。
一、随机存取存储器（RAM）随机存取存储器，即RAM（Random Access Memory），是指可以按照任意顺序访问的存储器。
RAM芯片根据存储单元的基本结构和工作方式的不同，可以分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）两大类。
1. 静态RAM（SRAM）静态RAM（SRAM）在存储每一位数据时，使用一个触发器来存储，因此读写速度快，且不需要刷新操作。
但是，由于每个触发器需要多个晶体管，所以芯片密度较低，成本也较高。
静态RAM主要用于高速缓存存储器等需要快速读写的应用。
2. 动态RAM（DRAM）动态RAM（DRAM）使用电容来存储每一位数据。
虽然动态RAM的存储单元比静态RAM简单，因此可以实现更高的芯片密度，但是电容容易失去电荷，需要定期进行刷新操作，因此读写速度相对较慢。
动态RAM广泛应用于主存储器等大容量存储需求较高的环境。
二、只读存储器（ROM）只读存储器，即ROM（Read-Only Memory），是指在制造过程中被烧写或者写入之后就无法再次修改的存储器。
根据ROM芯片的工作原理和可修改性，可以将ROM分为多种不同类型。
1. 掩模式只读存储器（Mask ROM）掩模式只读存储器（Mask ROM）在制造过程中被烧写了数据，一旦烧写完成后就无法再次修改。
掩模式只读存储器的成本比较低，但是需要在设计阶段提前确定需要存储的内容。
2. 可编程只读存储器（Programmable ROM）可编程只读存储器（Programmable ROM）可以在生产过程中通过特定的设备进行一次性的编程。
可编程只读存储器的成本比较低，但是编程过程不可逆。
3. 电可擦除可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable ROM）电可擦除可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable ROM，EEPROM）可以通过电压调节擦除和编程操作，可以多次擦写和编程。
随机存取存储器(RAM)
2021/8/13
13
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。
2021/8/13
14
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）
2021/8/13
2
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。
2021/8/13
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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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单片机的RAM存储器详解
单片机的RAM存储器详解随着计算机技术的不断发展，单片机作为一种集成电路芯片，在嵌入式系统中得到了广泛的应用。
而在单片机中，RAM存储器是一种非常重要的组成部分，它承担着临时存储数据的功能。
本文将详细解析单片机的RAM存储器，包括其定义、分类、特性以及应用等方面。
一、RAM存储器的定义RAM（Random Access Memory）即随机存取存储器，它是一种电子数字式存储器，能够按任意顺序访问其中的存储单元。
与之相对应的是ROM（Read-Only Memory），只能读取而不能写入。
二、RAM存储器的分类根据存储单元内容的易失性，RAM存储器可以分为静态RAM （SRAM）和动态RAM（DRAM）两种。
1. 静态RAM静态RAM采用存储单元由触发器构成，存储单元内部无需再进行刷新操作。
它的特点是读写速度快，但占用的空间较大。
静态RAM广泛应用于高性能嵌入式系统，如通信设备、计算机内存等。
2. 动态RAM动态RAM的存储单元由电容构成，需要定期刷新来保持数据的稳定。
它的特点是存储单元内部简单，占用空间小，但读写速度较慢。
动态RAM主要应用于低成本的嵌入式系统，如消费电子产品中的视频游戏机、智能手机等。
三、RAM存储器的特性RAM存储器有以下几个主要特性：1. 随机读写：RAM存储器可以根据地址直接读写数据，不需要按顺序进行操作。
2. 数据易失性：RAM存储器是易失性存储器，即断电后存储的数据会丢失。
因此，在单片机使用RAM存储数据时，需要特别注意数据的备份和保护。
3. 存储密度高：RAM存储单元内部结构简单，实现的存储密度较高。
4. 读写速度快：相比于ROM存储器，RAM存储器的读写速度更快，适合对数据进行频繁读写的应用场景。
四、RAM存储器的应用RAM存储器在单片机中广泛应用于各种需要临时存储数据的场景，下面是一些常见的应用：1. 作为程序存储器：在单片机中，RAM存储器可以用作存储程序代码，这种方式被称为RAM执行。
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
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ram和rom的区别是什么
计算机ram和rom的区别是什么在计算机的内存中与两种不同的储存方式!下面是店铺为你整理的计算机ram和rom的区别是什么，供大家阅览!ROM与RAM简单的说，一个完整的计算机系统是由软件和硬件组成的。
其中，硬件部分由中央处理单元CPU(包括运算器和控制器)、存储器和输入/输出设备构成。
目前个人电脑上使用的主板一般只能支持到1GB的内存，即使是INTEL目前最高阶的450NX芯片组也只能支持到4GB。
存储器包括主存储器(Main Memory)和辅助存储器(Auxiliary Memory)。
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)。
主存具有速度快、价格高、容量小的特点，负责直接与CPU交换指令和数据。
辅存通常是磁性介质或光盘，能长期保存信息，并且不依赖于电来保存信息。
辅存速度慢、价格低、容量大，可以用来保存程序和数据。
常见的辅存如硬盘、软盘、CD-ROM等，而现在的主存一般就是指半导体集成电路存储器了。
那主存和内存有什么关系呢?可以这么认为：主存就是广义的内存。
广义的内存分为随机存储器(RAM，RANDOM ACCESS MEMORY)和只读存储器(ROM，READ ONLY MEMORY)。
电脑上使用RAM来临时存储运行程序需要的数据，不过如果电脑断电后，这些存储在RAM中的数据将全部丢失。
每种每台电脑中都结合有两种基本类型的内存，它们分别有不同的用途以完成不同的任务。
为了存储数据的持久性，ROM常用于存储电脑重要的信息例如：电脑主板的BIOS(基本输入/输出系统)。
不像RAM，存储在ROM中的数据理论上是永久的。
即使电脑关机后，保存在ROM中的数据也不会丢失。
存储在BIOS中的信息控制着你电脑系统的运行。
真因为其重要性，对BIOS未经授权的复制或删除是不允许的。
一、 RAMRAM是指通过指令可以随机的、个别的对各个存储单元进行访问的存储器，一般访问时间基本固定，而与存储单元地址无关。
说存储器介绍RAMROM和Cache的区别
说存储器介绍RAMROM和Cache的区别RAM、ROM和Cache是计算机中常见的存储器类型，它们在计算机系统中起着不同的作用。
本文将介绍RAM、ROM和Cache的定义、特点和区别。
一、RAM（Random Access Memory，随机存取存储器）RAM是计算机中最常用的存储器之一，用于临时存储和读取数据。
RAM具有以下主要特点：1. 随机访问：RAM可以根据需要任意访问存储的数据，而不需要按顺序读取。
2. 可读写：RAM允许读取和写入数据，因此可以进行数据的读取和修改操作。
3. 高速访问：由于RAM使用电子存储技术，数据的读取速度非常快，可以迅速响应计算机指令。
二、ROM（Read-Only Memory, 只读存储器）ROM是一种只能读取数据而不能写入和修改的存储器，它存储着计算机系统的基本信息和程序。
ROM的特点如下：1. 只读性：ROM中的数据在制造过程中被编程存储，并且无法在正常使用过程中进行修改。
2. 持久存储：ROM中的数据可以长期保持不变，即使断电或重启系统。
3. 信息固化：ROM中存储的信息通常为不变的、自动加载的固定程序或操作系统指令。
三、Cache（高速缓存存储器）Cache是一种位于CPU和主存储器之间的高速缓存，用于提高计算机的数据读取速度。
Cache具有以下特点：1. 高速读取：Cache采用更快的读取速度，加快了数据的访问和处理。
2. 容量较小：与主存储器相比，Cache的容量较小。
这是因为较大的容量会增加成本并降低速度。
3. 自动存储：部分主存储器中使用频率较高的数据被自动存储到Cache中，以便快速访问。
区别：1. 功能不同：RAM用于临时存储运行程序和数据，而ROM用于存储固化信息，Cache则用于提高数据读取速度。
2. 读写权限：RAM具有读写权限，可读取和修改数据，而ROM只能读取数据，Cache则既用于读取又用于写入。
3. 容量和速度：RAM通常具有较大的容量但读写速度较慢，而Cache容量较小但速度很快，ROM容量也相对较小。
RAM的工作原理
RAM的工作原理随机存取存储器(RAM)是计算机存储器中最为人熟知的一种。
之所以RAM被称为"随机存储"，是因为您可以直接访问任一个存储单元，只要您知道该单元所在记忆行和记忆列的地址即可。
与RAM形成鲜明对比的是顺序存取存储器(SAM)。
SAM中的数据存储单元按照线性顺序排列，因而只能依顺序访问(类似于盒式录音带)。
如果当前位置不能找到所需数据，就必须依次查找下一个存储单元，直至找到所需数据为止。
SAM非常适合作缓冲存储器之用，一般情况下，缓存中数据的存储顺序与调用顺序相同(显卡中的质素缓存就是个很好的例子)。
而RAM则能以任意的顺序存取数据。
在本文中，您会了解到RAM究竟是什么，您应该购买哪一型的RAM，以及RAM的安装方法。
类似于微处理器，存储器芯片也是一种由数以百万计的晶体管和电容器构成的集成电路(IC)。
计算机存储器中最为常见的一种是动态随机存取存储器(DRAM)，在DRAM中晶体管和电容器合在一起就构成一个存储单元，代表一个数据位元。
电容器保存信息位--0或1(有关位的信息，请参见位和字节)。
晶体管起到了开关的作用，它能让内存芯片上的控制线路读取电容上的数据，或改变其状态。
电容器就像一个能够储存电子的小桶。
要在存储单元中写入1，小桶内就充满电子。
要写入0，小桶就被清空。
电容器桶的问题在于它会泄漏。
只需大约几毫秒的时间，一个充满电子的小桶就会漏得一干二净。
因此，为了确保动态存储器能正常工作，必须由CPU或是由内存控制器对所有电容不断地进行充电，使它们在电子流失殆尽之前能保持1值。
为此，内存控制器会先行读取存储器中的数据，然后再把数据写回去。
这种刷新操作每秒钟要自动进行数千次。
动态RAM正是得名于这种刷新操作。
动态RAM需要不间断地进行刷新，否则就会丢失它所保存的数据。
这一刷新动作的缺点就是费时，并且会降低内存速度。
存储单元由硅晶片蚀刻而成，位于由记忆列(位线)和记忆行(字线)组成的阵列之中。
计算机组成原理4第四章存储器PPT课件精选全文
4.2
11
4.2
请问： 主机存储容量为4GB，按字节寻址，其地址线 位数应为多少位？数据线位数多少位？ 按字寻址（16位为一个字）,则地址线和数据线 各是多少根呢？
12
数据在主存中的存放
设存储字长为64位（8个字节），即一个存 取周期最多能够从主存读或写64位数据。
读写的数据有4种不同长度:
字节 半字 单字 双字
34
3. 动态 RAM 和静态 RAM 的比较
主存
DRAM
SRAM
存储原理
电容
触发器
集成度
高
低
芯片引脚
少
多
功耗
小
大
价格
低
高
速度
慢
快
刷新
有
无
4.2
缓存
35
内容回顾: 半导体存储芯片的基本结构 4.2
…… ……
地
译
存
读
数
址
码
储
写
据
线
驱
矩
电
线
动
阵
路
片选线
读/写控制线
地址线（单向） 数据线（双向） 芯片容量
D0
…… D 7
22
(2) 重合法（1K*1位重合法存储器芯片）
0 A4
0,00
…
0,31
0 A3
X 地
X0
32×32
… …
0址
矩阵
A2
译
0码
31,0
…
31,31
A1
器 X 31
0 A0
Y0 Y 地址译码器 Y31 A 9 0A 8 0A 7 0A 6 0A 5 0
随机存储器(RAM)
比如，将A19接在上,这时一片6264芯片所占的地址范围为00000H~7FFFFH。 这种方法一般用在系统不需要扩充的情况下，所以我们现在常用的是前面介绍 的两种。
(2)部分地址译码方式 我们来分析一下图6—4所示的6264的连接图。可以发现,此时的6264
所占据的内存地址空间为： 7A000H~7BFFFH 7E000H~7FFFFH FA000H~FBFFFH FE000H~FFFFFH
可见,8KB的芯片占了4个8KB的内存空间，这是因为在决定存储芯片的存储 单元时并没有利用地址总线上的全部地址,而只利用了地址信号的一部分。在图 6—4中,A14和A19并未参加译码,这就是部分地址译码的含义。
第一片的地址范围为：0F0000H~0F1FFFH 第二片的地址范围为：0F2000H~0F3FFFH
图6-7 两片6264连接图
1.3动态RAM(DRAM)的工作原理
动态读写存储器(DRAM),以其速度快、集成度高、功耗小、价格低在微 型计算机中得到极其广泛地使用。目前,64Mb的DRAM芯片已作为商品出 售。更大容量的DRAM芯片也已研制出来,为构成大容量的存贮器系统提 供了便利的条件。
：列地址锁存信号。利用该信号将列地址锁存在芯片内部的列地址 缓冲寄存器中。
：写允许信号，低电平有效。有效时允许将数据写入，反之,当=1时, 可以从芯片读出数据。
2．DRAM功能
如图6—10，2164的内部有64K个内存单元，有64K个存储地址，每个 存储单元存储一位数据，片内要寻址64K个单元，需要16条地址线，为了减 少地址数目，DRAM地址线采用行地址和列地址来分时工作，这样芯片对外 只需要8条地址线。芯片内部有地址锁存器，利用多路开关，由行地址选通
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存储矩阵 32行× 8列× 4位
EN
EN EN
A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
EN
D3 ROM 256× 4 D2 D1 D0
列地址译码 A7
EN
输出缓冲器
A6
A5
（a） （b） 图8.2.4 256×4位ROM的逻辑结构框图和逻辑符号图 (a)逻辑结构框图 (b)逻辑符号图
地址线8条，采用双译码方式，存储容量为28＝256字；
8.2.2掩模只读存储器
8.2.3可编程只读存储器
8.2.4可擦除的可编程只读存储器
8.2.5用只读存储器实现组合逻辑函数
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5
8.2.1 只读存储器的基本结构和工作原理
A0
Ai
行 地 址 译 码 器
存储矩阵
输 出 缓 冲 器
数 据 输 出
存储矩阵：保存二进制信息，按矩阵形式排列； 地址译码器：用于选定存储单元； 输出缓冲器：对存储矩阵的数据缓冲输出。
A1 A0 ROM 4× 4 D3 D2 D1 D0
D3’ D2’ D1’ D0’
D3 D2 D1
0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 自动化学院应用电子教学中心
EN
8
A4 A3 A2 A1 A0
行 地 址 译 码
EN
D3 D2 D1 D0
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图8.2.6 FAMOS管结构图和符号
图8.2.7 SIMOS管结构图和符号
FAMOS 管 是 一 个 栅 极 “浮置”于 SiO2 层内的 P沟道增强型MOS管 。
SIMOS 管是一个 N 沟道增 强型MOS管，有两个重叠 的栅极——控制栅 Ge和浮 置栅Gf 。
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...
列地址译码器
Ai 1
三态控制
...
An
图8.2.1 ROM总体结构框图
A4 A3 A2 A1 A0
行 地 址 译 码 X 31 器
Y0 Y1 Y7
X0 X1
列地址译码器
A7 A6 A5
图8.2.2 256×4位存储矩阵
每4列存储单元连接到一个共同的列地址译码线上 。 字：每次同时进行读/写操作的存储单元数，称为字。 字长：一个字中所含的二进制数据的位数，称为字长。 地址：每个字赋予的编号，称为地址。
1 A0 1
A1
地 址 译 码 器
A0
W0 VDD
W1
W2
W3
输出缓冲器 D3'
EN
D3 D2 D1 D0
D 2'
EN
D 1'
EN
D 0'
EN
EN
存储矩阵
址 地址译码输出
A0 0 1 0 1 W3 W2 0 0 0 1 0 0 1 0 W1 W0 0 1 0 0 1 0 0 0
数
据
数
据
D0 1 0 0 1
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2．半导体存储器的主要技术指标
存储容量：常用MB（兆字节）、GB（千兆字 节）、TB（兆兆字节）等表示 ；
读/写速度：几十ns～几百ns不等；
可靠性：用MTTF来衡量；
功耗
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4
8.2 只读存储器
8.2.1 只读存储器的基本结构和工作原理
13
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A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
CS PD / PGM
Intel 2716
Байду номын сангаас
I/O7 I/O6 I/O5 I/O4 I/O3 I/O2 I/O1 I/O0
VDD 字线
T
熔丝F 位线 数据线 R D
熔丝的通断状态与是否通电 无关，因为正常工作电压远低 图8.2.5 PROM的基本存储单元 于编程电压。
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8.2.4可擦除的可编程只读存储器
根据擦除手段和条件的不同， EPROM 又可分 为 UVEPROM 、 E2PROM 和 Flash 三 种 ， 其 中 UVEPROM常简称为EPROM。
EPROM的总体结构与PROM的总体结构基本相 同，只是采用了不同工作原理的MOS管作为存储单 元 ， EPROM 采 用 了 浮 栅 雪 崩 注 入 MOS 管 （FAMOS管）和叠栅注入MOS管（SIMOS管）、 E2PROM 采用了浮栅隧道氧化层 MOS 管（ Flotox 管）、 Flash 采用了闪烁叠栅 MOS 管，它们的最大 区别就在于漏源极之间导电沟道的形成条件不同。
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8.2.2掩模只读存储器
A1
VDD
存储矩阵为 4×4 位，采用 单地址译码方式，输出缓冲器 由四个三态反相器构成。 无论W0～W3中哪根线上出现 高电平信号，存储矩阵中与高 电平字线相连的 MOS管导通， 位线出现低电平，其它情况位 线均位高电平。
地
A1 0 0 1 1
数据线4条，即字长为4； 控制线为 EN ，当它为低电平时，ROM的输出缓冲端打开，数 据输出。 9 自动化学院应用电子教学中心
8.2.3可编程只读存储器
PROM是一种使用者可进行一次编程的ROM。
PROM 由存储单元中的熔丝 是否熔断决定该存储单元所存 信息是 0 还是 1 ，熔丝未断，表 示存储信息1，熔丝烧断表示存 储信息0。 存储单元中的熔丝一旦被烧 断就不能恢复，因此 PROM 只 能写入一次。
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12
图8.2.9 Flotox管结构图和符号
图8.2.12 闪烁存储器中叠栅 MOS管的结构图和符号
Flotox 管与 SIMOS 管相 似，也是 N 沟道增强型 MOS 管 ，具有隧道效 应。
闪烁存储器由闪烁叠栅 MOS 管 构成，结构与 SIMOS 管相似， 区别在于浮置栅与衬底间氧化层 的厚度不同， EPROM 中的氧化 层厚度一般为 30 ～ 40nm ，而在 闪烁存储器中仅为 10 ～ 15nm 。 功耗低、擦写便捷。
数字电路与 系统设计
第八章
半导体存储器
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第八章 半导体存储器
8.1 概述
8.2 只读存储器
8.3 随机存储器
8.4 顺序存储器
8.5 本章小结
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8.1 概述
以二进制形式保存系统工作所需的程序和数据 （通称为信息）。
1．半导体存储器的分类
根据制造工艺的不同，分为双极型和MOS型； 根据读 / 写功能的不同，分为只读存储器（ ROM ）、 随机存储器（RAM）和顺序存储器（SAM）； 根据数据输入/输出方式的不同，分为串行存储器和并 行存储器。