计算机存储器的种类与工作原理
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
了解计算机存储器的种类与工作原理
了解计算机存储器的种类与工作原理计算机存储器是指计算机中用来存储数据和程序的设备。
它可以分为主存储器和辅助存储器两大类。
主存储器主要用于存储正在运行的程序和数据，而辅助存储器则用于长期存储数据和程序。
一、主存储器主存储器是计算机中最重要的存储器之一，它直接与CPU进行数据的交互和运算。
主存储器又可以细分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
1. 随机存取存储器（RAM）随机存取存储器是一种可以被读写的存储器。
它可分为静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）。
SRAM以高速读写和稳定性著称，但成本较高，容量较小。
而DRAM则容量较大，但相对不稳定，需要定时刷新。
SRAM的工作原理是通过闪存电路来存储数据。
每个存储单元都由一个触发器组成，可以将存储器的状态保持在一个特定的电平上，从而实现数据的存储和读取。
DRAM的工作原理是通过电容来存储数据。
每个存储单元都有一个电容和一个访问晶体管，当电容充电时表示存储的是1，否则为0。
但由于电容会逐渐漏电，所以需要定时刷新。
2. 只读存储器（ROM）只读存储器是一种只能读取而不能改写的存储器。
它的存储内容是在制造过程中被固化的，并且在计算机正常运行时无法修改。
只读存储器常用于存储计算机的基本输入输出系统（BIOS）和其他固化的程序。
二、辅助存储器辅助存储器是计算机中用于长期存储数据和程序的一种设备，它的访问速度较慢但容量较大。
辅助存储器包括硬盘驱动器、光盘驱动器和固态硬盘等。
1. 硬盘驱动器硬盘驱动器是计算机中最常见的辅助存储设备之一。
它由一个或多个硬盘组成，可以存储大量的数据和程序。
硬盘的工作原理是通过磁性存储技术将数据以磁场的形式记录在盘片上，通过读写磁头来读取和写入数据。
2. 光盘驱动器光盘驱动器是一种使用光学存储技术的辅助存储设备。
光盘有多种格式，包括CD、DVD和蓝光盘等。
光盘的工作原理是通过激光将数据以微小的凸块或凹槽的形式记录在盘片上，通过光头来读取数据。
计算机存储器——内存和外存
计算机存储器——内存和外存引言：存储器是计算机的第二个子系统。
它有一个重要的特性——无限可复制性，即其存放的数据被取出后，原来存放的数据依然存在，所以可以被反复利用。
本报告将从存储器的原理、分类、功能和发展状况等方面进行探究分析。
摘要：在计算机的组成结构中，有一个很重要的部分，就是存储器。
存储器的主要功能是存储程序和各种数据，并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。
其是具有“记忆”功能的设备，是计算机智能化的重要保证。
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。
那么现有存储器的种类有哪些、它们又有哪些各自不同的性能及它们是如何在计算机中发挥存储作用的呢？为了理清楚以上问题，我做了有关于计算机内存与外存的相关研究。
关键词：存储器内存 RAM ROM 外存正文：存储器，英文名称为Memory，顾名思义，是一种用于存储信息的仪器，常用于计算机中的数据储存，计算机工作所需的所有数据都被存储在存储器中，包含原始数据、计算过程中所产生数据、计算所需程序、计算最终结果数据等等。
存储器的存在才使得计算机有了超强的记忆能力。
由此可见存储器对于计算机之重要性。
在介绍存储器原理之前，先解释一些重要名词。
存储位：存放一个二进制数位的存储单元，是存储器最小的存储单位，或称记忆单元存储字：一个数(n位二进制位)作为一个整体存入或取出时，称存储字存储单元：存放一个存储字的若干个记忆单元组成一个存储单元存储体：大量存储单元的集合组成存储体存储单元地址：存储单元的编号字编址：对存储单元按字编址字节编址：对存储单元按字节编址寻址：由地址寻找数据，从对应地址的存储单元中访存数据。
存储器采用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。
计算机存储器的种类与工作原理
计算机存储器的种类与工作原理计算机存储器是计算机中的关键组成部分，负责存储和提供数据供计算机进行处理。
它的种类繁多，每种存储器都有其特定的工作原理。
本文将详细介绍计算机存储器的种类与工作原理。
一、种类简述：1. 主存储器（RAM）：它是计算机中最常见的存储器类型，用于存储正在使用的程序和数据。
它的工作速度快，但电源断电后数据会丢失。
2. 只读存储器（ROM）：它是一种无法被更改或擦除的存储器，用于储存计算机启动时的基本指令和固件。
数据在断电后也能保留。
3. 高速缓存存储器（Cache）：它是位于处理器和主存之间的一种临时存储器，用于加快数据的访问速度。
4. 辅助存储器（硬盘、光盘等）：用于长期存储大量的数据和程序。
二、主存储器（RAM）：1. 工作原理：主存储器是由一系列存储单元组成的，每个存储单元代表一个二进制位。
当计算机需要读取或写入数据时，存储单元中的电流会发生变化，从而改变数据的状态。
2. 分类：- 随机存取存储器（SRAM）：它采用了一种双稳态存储器单元，不需要周期性地刷新数据。
- 动态随机存取存储器（DRAM）：它采用了电容来存储数据，需要周期性地刷新数据来保持稳定。
三、只读存储器（ROM）：1. 工作原理：只读存储器是用来存储固定数据的，在制造过程中数据被写入，用户无法对其进行更改。
2. 分类：- 可编程只读存储器（PROM）：它是一种一次性可编程存储器，用户只能将数据写入其中一次。
- 可擦写可编程只读存储器（EPROM）：它是一种可擦写存储器，使用特定设备可以将数据擦除并重新编程。
- 电可擦可编程只读存储器（EEPROM）：它是一种电可擦存储器，用户可以通过电编程器擦除和编程数据。
四、高速缓存存储器（Cache）：1. 工作原理：高速缓存存储器是一种位于处理器和主存之间的存储器，用于存储最常用的数据和指令，以提高计算机的处理速度。
2. 层次结构：高速缓存存储器通常分为多级别，包括一级缓存（L1 Cache）、二级缓存（L2 Cache）和三级缓存（L3 Cache），每一级别的缓存容量和速度都不同。
计算机组成原理试读稿_第3章存储器系统的层次结构_(初稿)【王道考研系列】2012计算机考研
大纲内容
（待补充）
已考真题分布
（待补充）
3.1 存储器的分类 3.1.1 考点精析
1. 存储器的分类（★）
存储器种类繁多，可以从不同的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，也可以和高速缓冲存储器（Cache）以 及辅助存储器交换数据。其特点是容量较小、存取速度较快、每位价格较高。 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的存取速度可以与CPU的速度相匹配，但存储容量 小、价格高。目前的高档微机通常将它们或它们的一部分制作在CPU芯片中。 （2）按存储介质分类 按存储介质可分为磁表面存储器（磁盘、磁带）、半导体存储器（MOS 型存储器、双 极型存储器）和光存储器。 （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，主要用做主存或高速缓 冲存储器。 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 器就固定不变了，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。
存储器与寄存器的组成与工作原理
存储器与寄存器的组成与工作原理存储器与寄存器是计算机系统中重要的组成部分，它们在数据存储和处理方面发挥着关键的作用。
本文将从存储器与寄存器的组成结构、工作原理两个方面进行介绍。
一、存储器的组成与工作原理存储器，简单来说，是用于存储和读取数据的计算机设备。
它由一系列存储单元组成，每个存储单元能够存储一定数量的数据。
根据存取方式的不同，存储器可以分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
1. 随机存储器（RAM）随机存储器是一种临时存储介质，具有读写功能。
它由一系列存储单元组成，每个存储单元都有一个独立的地址。
数据可以通过地址访问和存取。
随机存储器的存储单元可以分为静态随机存储器（SRAM）和动态随机存储器（DRAM）两种。
静态随机存储器（SRAM）由触发器组成，每个存储单元由6个触发器构成，能够稳定地存储数据。
它的读写速度较快，但芯片密度较低，价格较高。
动态随机存储器（DRAM）利用电容器存储数据，需要定期刷新来保持数据的有效性。
相较于SRAM，DRAM的芯片密度较高，价格也较低，但读写速度较慢。
2. 只读存储器（ROM）只读存储器是一种只能读取数据而不能写入数据的存储设备。
它通常用于存储不会改变的程序代码和固定数据。
只读存储器的存储单元由硅片上的门电路组成，数据在制造过程中被写入，不可修改。
二、寄存器的组成与工作原理寄存器是一种用于暂存和处理数据的高速存储设备。
它位于计算机的中央处理器内部，是一组用于存储指令、地址和数据的二进制单元。
寄存器的组成与存储器相比较小，但速度更快。
它由多个存储单元组成，每个存储单元能够存储一个或多个二进制位。
寄存器的位数决定了其可以存储的数据量大小。
寄存器在计算机中发挥着重要的作用，它可以用于暂存指令和数据，提高计算机的运行效率。
它还可以用于存储地址，使得计算机能够正确地访问存储器中的数据。
寄存器具有多种类型，常见的有通用寄存器、程序计数器、指令寄存器等。
通用寄存器用于存储临时数据，程序计数器用于存储下一条要执行的指令地址，指令寄存器用于存储当前正在执行的指令。
简述计算机的五大组成部分及其工作原理
简述计算机的五大组成部分及其工作原理计算机是现代社会和科技进步的产物，它的工作原理主要由五大组成部分决定，分别是中央处理器（CPU）、内存（Memory）、硬盘（Hard Disk）、输入设备和输出设备。
下面将逐一介绍这五大组成部分及其工作原理。
中央处理器（CPU）是计算机的核心部件，它负责执行所有的指令和计算任务。
CPU主要由算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）和寄存器组成。
ALU负责执行算术和逻辑运算，包括加减乘除、与或非等运算，CU负责控制数据流和指令流的管理，包括从内存中获取指令、解码和执行指令等，寄存器是CPU内部的高速存储器，用于临时存储处理数据和指令。
内存（Memory）是计算机的主要存储介质，也是CPU获取数据和指令的地方。
内存主要分为主存储器和辅助存储器两部分。
主存储器是CPU能直接访问的存储器，它具有读写速度快、容量较小的特点，包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种形式。
辅助存储器主要指硬盘（Hard Disk），它在计算机启动时将操作系统和应用程序从辅助存储器中拷贝到主存储器中，提供给CPU使用，它具有容量大、读写速度慢的特点。
硬盘（Hard Disk）是计算机的主要存储介质，用于长期存储各种数据和文件。
硬盘工作原理是利用磁性材料在盘片上进行磁化和反磁化操作，通过读写磁头读取和写入数据。
硬盘的存储容量通常较大，可以存储大量的数据和文件，但相对于内存和CPU来说，读写速度较慢。
输入设备是用户与计算机之间进行信息交互的通道，它包括键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等。
输入设备的工作原理是将用户输入的信息转化为计算机可识别的信号，然后传输给CPU进行处理。
例如，键盘上的按键操作可以通过电路将按键产生的电信号转化为计算机可识别的ASCII码，传递给CPU进行处理。
输出设备用于将计算机处理的结果显示给用户，它包括显示器、打印机、音频设备等。
输出设备的工作原理是将CPU处理的数据转化为人类可识别的形式，例如通过显示器将数据转化为图像显示出来，通过打印机将数据转化为纸质文件打印出来。
计算机存储器的工作原理及分类
计算机存储器的工作原理及分类计算机存储器是计算机系统中非常重要的组成部分，它承担着存储和读取数据的任务。
在计算机存储器中，数据以二进制形式存储，通过不同类型的存储器进行管理和处理。
本文将深入探讨计算机存储器的工作原理及分类，帮助读者更好地理解这一关键部件。
### 一、工作原理计算机存储器的主要工作原理是通过存储器芯片来存储数据，并通过控制器来控制数据的读写操作。
存储器芯片通常采用半导体材料制成，根据存储方式的不同可分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种类型。
RAM是一种易失性存储器，数据在断电时会丢失，但其读写速度较快。
RAM存储数据的方式是通过电容器来存储电荷，当有电流通过时，电容器充电表示存储1，不通电表示存储0。
ROM是一种非易失性存储器，数据在断电时不会丢失，主要用于存储计算机启动时所需的固件程序等信息。
### 二、存储器分类根据存储器的工作原理和性能特点，可以将存储器分为主存储器和辅助存储器两大类。
1. 主存储器主存储器是计算机系统中最重要的存储器，也称为内存。
主存储器主要用于存储当前运行程序的数据和指令，是CPU能直接访问的存储器。
主存储器的存取速度快，但容量有限，因此常常需要配合辅助存储器使用。
主存储器按照读写速度和容量不同可分为静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）等类型。
2. 辅助存储器辅助存储器主要用于长期存储大量数据和程序，是主存储器的扩展。
辅助存储器的容量通常比主存储器大，但读写速度较慢。
常见的辅助存储器包括硬盘驱动器、固态硬盘、光盘和闪存等。
辅助存储器在计算机系统中扮演着重要的角色，可以提高计算机系统的数据处理和存储能力。
### 三、总结计算机存储器作为计算机系统中至关重要的组件，其工作原理和分类对计算机系统的性能和稳定性具有重要影响。
通过本文的介绍，读者可以更深入地了解计算机存储器的工作原理及分类，为进一步学习计算机硬件和系统架构打下坚实的基础。
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计算机存储器的种类与工作原理在现代计算机系统中，存储器扮演着至关重要的角色。
它是用于存
储和提取数据的设备，可以被看作是计算机的脑部。
存储器根据其工
作原理和特征可以被分为多种类型。
本文将介绍几种常见的计算机存
储器的种类与工作原理。
一、RAM （随机存取存储器）
RAM是计算机中最常见的存储器之一。
它被用于存储当前的运行
程序、临时数据以及操作系统所需的信息。
RAM具有易读易写的特点，可以在短时间内进行大量数据的读写操作。
它采用的工作原理是通过
电流在内部的存储单元（或称为存储体）中进行数据的存储和读取。
在RAM中，每个存储单元都由一个电容和一个晶体管组成。
当电
流通过晶体管时，电容的充放电状态代表了二进制数据的0或1。
由于RAM是易失性存储器，一旦计算机断电，其中的数据将会丢失。
因此，RAM通常被用作临时存储器。
二、ROM（只读存储器）
ROM是一种只能被读取而不能被修改的存储器。
它用于存储计算
机系统启动时所需的最基本的指令和数据。
ROM中的信息是由芯片制
造商预先烧录的，用户无法修改其内容。
由于ROM是非易失性存储器，断电后其中的数据依然存在。
常见的ROM类型包括PROM（可编程只读存储器）、EPROM（可擦除可编程只读存储器）和EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）。
EPROM和EEPROM可以通过特殊的操作进行擦除和重写，从而使得ROM的内容可以更新。
三、Cache （高速缓存）
Cache是位于计算机处理器和主内存之间的一层高速存储器。
其作用是加快对数据的访问速度，以提高计算机系统的整体性能。
Cache采用了一种被称为缓存命中的机制，即将常用的数据和指令存储在离处理器更近的高速缓存中，从而减少了对主内存的访问次数。
Cache的工作原理可简单描述为以下几个步骤：当计算机需要访问数据时，首先会检查Cache中是否包含所需的数据。
如果存在，即发生了缓存命中，数据会被快速提取。
如果Cache中没有需要的数据，则需要从主内存中获取，并存储到Cache中，以便下次访问时可以更快地获取到。
四、硬盘驱动器
无论是传统的机械硬盘驱动器（HDD）还是较新的固态硬盘驱动器（SSD），它们都是常见的计算机存储器。
硬盘驱动器通过将数据存储在磁盘或闪存芯片中实现数据的持久化存储。
对于机械硬盘驱动器，其中的数据是通过磁头在旋转的磁盘上进行读写的。
硬盘驱动器的工作原理是当计算机需要读取数据时，磁头会寻找并扫描磁盘上的相关数据，然后将其传输到主内存中。
写入数据时，磁头会将数据写入到磁盘的指定位置。
相比之下，固态硬盘驱动器使用了闪存芯片而非旋转的磁盘。
它具有更快的数据读写速度和更高的抗震能力。
固态硬盘驱动器的工作原理是将数据储存在闪存芯片中，数据读写是通过传输电子信号来实现的。
结语：
本文介绍了计算机存储器的几种主要类型及其工作原理。
RAM、ROM、Cache和硬盘驱动器等存储器在计算机系统中发挥着不同的作用，为数据的存储和访问提供了关键支持。
理解这些存储器的原理和特点对于计算机科学和信息技术领域的学习和应用是至关重要的。
通过深入了解存储器的种类和工作原理，我们可以更好地理解计算机系统的运行机制，并为优化计算机性能提供基础。