寄存器概念整理
寄存器的基础知识

寄存器的基础知识什么是寄存器?寄存器(Register)是计算机中一种用来存储和操作数据的硬件元件。
它由一组存储单元组成,每个存储单元可以存储一个固定大小的数据。
寄存器在计算机中扮演着重要的角色,可以存储算术运算的操作数、控制信号、地址信息等。
寄存器的分类根据功能和使用方式,寄存器可以分为以下几种类型:通用寄存器通用寄存器(General Purpose Register)是最常见的寄存器类型,其用途十分广泛。
它们用来存储临时数据、变量、函数参数等。
通用寄存器通常具有较小的存储容量,例如x86架构中的EAX、EBX、ECX和EDX寄存器,每个寄存器都有32位大小。
累加寄存器累加寄存器(Accumulator Register)主要用于执行算术和逻辑运算。
它是一种特殊的通用寄存器,在运算过程中存储中间结果和最终结果。
累加寄存器在某些指令集架构中有特殊优化,因此在一些特定的计算任务中性能更好。
状态寄存器状态寄存器(Flag Register)用于存储处理器的运行状态和标志位。
例如,它可以存储条件运算的结果,比如是否相等、是否溢出等。
状态寄存器通常由多个二进制位组成,每个位上的值表示某一种状态。
通过读取和设置状态寄存器的位,程序可以获得有关处理器的各种信息。
指令指针寄存器指令指针寄存器(Instruction Pointer Register)存储下一条将要执行的指令的内存地址。
在程序执行过程中,处理器会不断读取指令指针寄存器中的值,并自动递增以指向下一条指令。
指令指针寄存器的值可以由程序员修改,以实现跳转、函数调用等操作。
寄存器的操作寄存器在计算机中起到存储和操作数据的作用,它可以执行多种操作,包括读取、写入、清零等。
寄存器与其他存储器件(如内存)相比,读取和写入速度更快,但容量较小。
寄存器的操作可以通过特定的指令来完成,这些指令通常是处理器指令集中的一部分。
下面是一些常见的寄存器操作:1.读取寄存器:通过读取指令将寄存器的值加载到处理器的内部寄存器中,以供后续指令使用。
寄存器概述

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小结
寄存器的作用:
暂存数码和信息、数码移位 寄存器的组成: 触发器、门电路 寄存器的分类: 数码寄存器:单拍、双拍 移位寄存器:单向移位、双向移位 寄存器的特点:
优点是存储时间短、速度快 缺点是断电时存储数码丢失
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三、寄存器的特点
优点是存储时间短、速度快,可用来做高速缓
冲存储器。
缺点是断电时存储数码丢失,因此寄存器通常
适用于暂存数据和信息,不能作为永久的存储
器使用。
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四、寄存器应用
1.应用于运算器中,主要功能 是运算中存储数码、运算结果。 2.应用于CPU中,寄存器是 中央处理器(CPU)内部重 要的数据存储资源,是有限 存贮容量的高速存贮部件, 用来暂存指令、数据和地址。
寄存器概述
北京铁路电气化学校 李凤玲
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一、寄存器定义
寄存器是一种重要的数字逻辑部件,主要用来
暂存数码和信息。
寄存器是由触发器和门电路组成。 一个触发器可以存储一位二进制代码,存储N
位二进制代码,则需要用N个触发器,构成N位 寄存器。
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二、寄存器分类
寄存器按其功能可分为数码寄存器和移位寄存器。 1. 数码寄存器具有接收数码、保存数码和清除原有数码的 功能。
按接收方式的不同分为双拍接收式数码寄存器和单拍接
收式数码寄存器。 数据输入、输出方式为并入、并出形式。 2. 移位寄存器是能够存放数码,并在脉冲作用下数码能够 依次左右移动的寄存器。 按移位方式可以分为单向移位寄存器和双向移位。
寄存器和锁存器

寄存器和锁存器2010-09-29寄存器和锁存器触发器(flip-flop)是由各种逻辑门构成的,包含电平触发和边沿触发。
寄存器(register)是边沿触发的触发器,只在时钟的边沿有效传输数据(setuptime和holdtime满足),一个触发器存储一位二进制码,把n个触发器的时钟端口连起来就构成存储n位二进制码的寄存器。
锁存器(latch)是电平触发的触发器,在有效电平期间都可以传输数据。
(JKRS)数据存储的动作取决于输进时钟(或使能)信号的电平值,仅当锁存器处于使能状态时,输出才会随着数据输进而发生变化。
都可以由传输门和反相器构成。
D触发器(DFF)上电时Q和Q非不确定,只有在反馈后才确定,可以在RS 端加RC延时电路来预置初态钟控D触发器是D锁存器,边沿D触发器是通常所说的D触发器,钟控D 触发器在使能情况下输出随输进而变化;边沿触发器只有在边沿跳变的情况下输出才变化。
两个D锁存器可构成一个D触发器。
锁存器的输出对输进透明,输进是什么,输出就是什么。
造成锁存器不稳定。
触发器由两个锁存器构成的主从触发器,输出对输进不透明,必须在时钟上升/下降沿才会将输进体现到输出,能消除输进毛刺。
-锁存器非同步控制,在使能信号有效时锁存器相当于通路,在使能信号无效时锁存器保持输出状态。
DFF由时钟沿触发,同步控制。
-锁存器对输进电平敏感,受布线延迟影响大,难保证输出没毛刺。
-用门电路构建锁存器消耗的门资源比DFF少。
所以在ASIC(特定用途集成电路ApplicationSpecificIntegratedCircuit)中用锁存器的集成度比DFF高。
在FPGA(FPGAField-ProgrammableGateArray即现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。
它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
寄存器的工作原理 (2)

寄存器的工作原理引言概述:寄存器是计算机中的一种存储设备,用于暂时存储指令、数据和地址等信息。
它在计算机系统中扮演着重要的角色,直接影响着计算机的性能和运行速度。
本文将详细介绍寄存器的工作原理,包括其基本概念、功能和工作方式。
一、寄存器的基本概念1.1 寄存器的定义寄存器是计算机中的一种存储单元,用于存储指令、数据和地址等信息。
它通常由一组存储单元组成,每一个存储单元可以存储一个数据元素,如一个字节或者一个字。
1.2 寄存器的种类在计算机中,常见的寄存器包括通用寄存器、特殊寄存器和控制寄存器等。
通用寄存器用于存储暂时数据和运算结果,特殊寄存器用于存储特定的信息,如程序计数器和状态寄存器,控制寄存器用于控制计算机的运行状态。
1.3 寄存器的作用寄存器的主要作用是暂时存储数据和指令,以便计算机能够快速访问和处理这些信息。
通过寄存器,计算机可以实现数据的传递、运算和控制等功能。
二、寄存器的功能2.1 数据传递寄存器可以用来传递数据,将数据从一个存储单元传送到另一个存储单元。
通过寄存器,计算机可以实现数据的加载、存储和传输等操作。
2.2 运算处理寄存器可以用来存储运算数和运算结果,进行算术和逻辑运算。
计算机通过寄存器实现算术运算、逻辑运算和位操作等功能。
2.3 控制指令寄存器可以存储指令和地址信息,用于控制计算机的运行状态。
通过寄存器,计算机可以实现程序的跳转、分支和循环等控制指令。
三、寄存器的工作方式3.1 寄存器的访问计算机通过地址总线和数据总线来访问寄存器中的数据。
当计算机需要读取或者写入寄存器中的数据时,会通过地址总线传送地址信息,通过数据总线传送数据信息。
3.2 寄存器的读写寄存器的读写操作是通过控制信号来实现的。
当计算机需要从寄存器中读取数据时,会发送读取信号,将数据从寄存器中传送到数据总线上;当计算机需要向寄存器中写入数据时,会发送写入信号,将数据从数据总线写入到寄存器中。
3.3 寄存器的工作时钟寄存器的读写操作通常是在时钟信号的控制下进行的。
寄存器

状态转换图
(a)
(b)
(c)
(d)
四位环行计数器其它的状态转换图 •
•
(a)、(b)、(c)三个状态转换图中 a)、(b)、(c)三个状态转换图中 a) 各状态是闭合的,相应的时序为循 各状态是闭合的, 环时序。当计数器处于图23 23环时序。当计数器处于图23-54(d)所示的状态0000或1111时 所示的状态0000 4(d)所示的状态0000或1111时,计 数器的状态将不发生变化。 数器的状态将不发生变化。这两个 状态称为悬态或死态。 状态称为悬态或死态。
能自启动的四位环行计数器
• 后者是将Q1到D4的反馈线组成看 寄存器是由具有存储功能的 触发器组合起来构成的, 触发器组合起来构成的,使 用的可以是基本触发器、 用的可以是基本触发器、同 步触发器、 步触发器、主从触发器或边 沿触发器, 沿触发器,电路结构比较简 单。 从基本功能看 寄存器的任务主要是暂时存、 寄存器的任务主要是暂时存、 储二进制数据或者代码, 储二进制数据或者代码,一 般情况下, 般情况下,不对存储内容进 行处理,逻辑功能比较单一。 行处理,逻辑功能比较单一。
环形计数器
• 电路工作原理 图为一个四位环形计数器, 图为一个四位环形计数器,它是把移位寄存器最低一位的串行输出端 反馈到最高位的串行输入端( 触发器的数据端)而构成的, Q1反馈到最高位的串行输入端(即D触发器的数据端)而构成的,环 形计数器常用来实现脉冲顺序分配的功能(分配器)。 形计数器常用来实现脉冲顺序分配的功能(分配器)。
寄存器分类
按功能差别分 可分为基本寄存器与移位寄存器。 可分为基本寄存器与移位寄存器。 按使用开关元件不同分 目前使用最多的是TTL寄存器和CMOS寄存器, TTL寄存器和CMOS寄存器 目前使用最多的是TTL寄存器和CMOS寄存器,它们都 是中规模集成电路。 是中规模集成电路。
寄存器知识积累

寄存器知识积累理解内存寄存器使用的知识,对于掌握缓冲区溢出技术很有帮助,以下整理了寄存器的相关知识。
很多寄存器,虽然他们的功能和使用没有任何的区别,但是在长期的编程和使用中,程序员给每个寄存器赋了默认的特殊含义,例如:EAX 一般用来做返回值,ECX用于记数等等。
在win32环境下的EBP寄存器存放进入call的ESP的值,便于退出的时候恢复ESP,达到堆栈平衡的目的。
定义寄存器(Register)是高速存贮部件,它们可用来暂存指令、数据和位址。
寄存器是内存阶层中的最顶端,也是系统获得操作资料的最快速途径。
寄存器通常是以他们可以保存的位元数量来估量,举例来说,一个“8 位元寄存器”或“32 位元寄存器”。
寄存器通常指由一个指令的输出或输入可以直接索引到的暂存器群组。
更适当的是称他们为“架构寄存器”。
例如,x86 指令集定义八个32 位元寄存器的集合,但一个实际x86指令集的CPU 可以包含比八个更多的寄存器。
寄存器是CPU内部的元件,寄存器拥有非常高的读写速度,所以在寄存器之间的数据传送非常快。
图表 1 32位CPU的寄存器结构分类指令指针寄存器IP(Instruction Pointer)是一个16位专用寄存器,它指向当前需要取出的指令字节,从内存中取出一个指令字后,IP就自动加(取出该字节的长度,如:BIU从内存中取出的是1个字节,IP就会自动加1,如果BIU从内存中取出的字节数长度为3,IP就自动加3),指向下一个指令字节。
注意,IP指向的是指令地址的段内地址偏移量,又称偏移地址(Offset Address)或有效地址(EA,Effective Address)。
数据寄存器用来储存整数数字。
以下4个32位的寄存器可以分为低8位: AH, BH, CH, DH.以及低八位:AL,BL,CL,DL,这2组8位寄存器可以分别寻址,并单独使用;AX,BX,CX,DX,分别是其低16位。
EAX(accumulator):累加寄存器常用于运算;在乘除等指令中指定用来存放操作数,另外,所有的I/O指令都使用这一寄存器与外界设备传送数据。
寄存器的工作原理
寄存器的工作原理寄存器是计算机中用来存储和处理数据的一种重要组件。
它是一种高速的、临时的存储单元,用于暂时保存计算机运算过程中的数据和指令。
寄存器在计算机的运算过程中发挥着至关重要的作用,对于计算机的性能和功能起着决定性的影响。
一、寄存器的定义和分类寄存器是计算机中一种用来暂时存储数据的高速存储器件。
根据其功能和用途的不同,寄存器可以分为通用寄存器、专用寄存器和状态寄存器等几种类型。
1. 通用寄存器:通用寄存器是计算机中最常用的一种寄存器,用于存储临时数据和运算结果。
通用寄存器的数量和位数根据计算机的体系结构和指令集的设计而有所不同。
2. 专用寄存器:专用寄存器是用于特定目的的寄存器,例如程序计数器(PC)用于存储下一条指令的地址,指令寄存器(IR)用于存储当前正在执行的指令等。
3. 状态寄存器:状态寄存器用于存储计算机的状态信息,例如标志位寄存器(Flag Register)用于存储运算结果的状态信息,包括零标志位、进位标志位等。
二、寄存器的工作原理寄存器的工作原理可以分为存储和读取两个过程。
1. 存储过程:当计算机需要将数据存储到寄存器中时,首先需要将数据从主存储器(RAM)中读取出来,然后通过数据总线将数据传输到寄存器中。
在传输过程中,控制信号会使得寄存器的写使能端(WE)为高电平,使得寄存器接收并存储数据。
2. 读取过程:当计算机需要从寄存器中读取数据时,需要通过地址总线将寄存器的地址发送给控制器,控制器根据地址选择对应的寄存器,并通过数据总线将数据传输给计算机的其他部件。
在传输过程中,控制信号会使得寄存器的读使能端(RE)为高电平,使得寄存器输出数据。
三、寄存器的应用寄存器在计算机中有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 数据存储:寄存器用于存储临时数据和运算结果,可以提供高速的数据存取速度,加快计算机的运行效率。
2. 指令存储:寄存器用于存储计算机指令,包括指令寄存器(IR)和程序计数器(PC)等。
寄存器的工作原理
寄存器的工作原理一、引言寄存器是计算机中一种重要的数据存储设备,用于存储和处理数据。
本文将详细介绍寄存器的工作原理,包括寄存器的定义、结构、功能以及工作过程。
二、寄存器的定义寄存器是计算机中的一种存储设备,用于暂时存储和处理数据。
它是由一组存储单元组成的,每个存储单元能够存储一个固定长度的二进制数。
寄存器的位数决定了其能够存储的数据范围,常见的寄存器位数有8位、16位、32位和64位等。
三、寄存器的结构寄存器通常由多个存储单元组成,每个存储单元都有一个唯一的地址。
寄存器的结构可以分为以下几个部分:1. 数据线:用于传输数据的线路,每个存储单元都与数据线相连,可以通过数据线进行数据的读取和写入。
2. 地址线:用于传输存储单元的地址信息,每个存储单元都有一个唯一的地址,通过地址线可以选择特定的存储单元进行操作。
3. 控制线:用于控制寄存器的读写操作,包括读使能信号和写使能信号等。
控制线的状态决定了寄存器的工作模式。
四、寄存器的功能寄存器具有以下几个主要的功能:1. 数据存储:寄存器能够暂时存储数据,包括计算结果、中间变量等。
这些数据可以在计算机的运行过程中进行读取和写入,以实现数据的传递和处理。
2. 数据传输:寄存器可以将数据从一个存储单元传输到另一个存储单元。
这种数据传输可以在寄存器内部进行,也可以与其他设备进行数据交换。
3. 数据处理:寄存器可以进行简单的数据处理操作,如加法、减法、移位等。
这些操作可以在寄存器内部完成,提高了计算速度和效率。
4. 寄存器间的数据传递:计算机中的不同寄存器之间可以进行数据的传递和交换。
这种数据传递可以通过寄存器之间的数据线和控制线实现。
五、寄存器的工作过程寄存器的工作过程可以分为以下几个步骤:1. 写入数据:首先,通过地址线选择要写入数据的存储单元,并通过数据线将数据传输到寄存器中。
同时,控制线发送写使能信号,使得寄存器开始接收数据。
2. 读取数据:当需要读取寄存器中的数据时,通过地址线选择要读取数据的存储单元,并发送读使能信号。
[整理]寄存器详细讲解
[整理]寄存器详细讲解-------------寄存器32位CPU的寄存器结构寄存器是中央处理器内的组成部分。
寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件,它们可用来暂存指令、数据和位址。
在中央处理器的控制部件中,包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序计数器(PC)。
在中央处理器的算术及逻辑部件中,包含的寄存器有累加器(ACC)。
目录编辑本段寄存器英文名称:Register寄存器寄存器是内存阶层中的最顶端,也是系统获得操作资料的最快速途径。
寄存器通常都是以他们可以保存的位元数量来估量,举例来说,一个“8 位元寄存器”或“32 位元寄存器”。
寄存器现在都以寄存器档案的方式来实作,但是他们也可能使用单独的正反器、高速的核心内存、薄膜内存以及在数种机器上的其他方式来实作出来。
寄存器通常都用来意指由一个指令之输出或输入可以直接索引到的暂存器群组。
更适当的是称他们为“架构寄存器”。
例如,x86 指令集定义八个32 位元寄存器的集合,但一个实作x86 指令集的CPU 可以包含比八个更多的寄存器。
寄存器是CPU内部的元件,寄存器拥有非常高的读写速度,所以在寄存器之间的数据传送非常快。
编辑本段分类数据寄存器- 用来储存整数数字(参考以下的浮点寄存器)。
在某些简单/旧的CPU,特别的数据寄存寄存器器是累加器,作为数学计算之用。
地址寄存器- 持有存储器地址,以及用来访问存储器。
在某些简单/旧的CPU里,特别的地址寄存器是索引寄存器(可能出现一个或多个)。
通用目的寄存器(GPRs)- 可以保存数据或地址两者,也就是说他们是结合数据/地址寄存器的功用。
浮点寄存器(FPRs) - 用来储存浮点数字。
常数寄存器- 用来持有只读的数值(例如0、1、圆周率等等)。
向量寄存器- 用来储存由向量处理器运行SIMD(Single Instruction, Multiple Data)指令所得到的数据。
特殊目的寄存器- 储存CPU内部的数据,像是程序计数器(或称为指令指针),堆栈寄存器,以及状态寄存器(或称微处理器状态字组)。
寄存器
BX(BH、BL):基址寄存器。BX可用作间接寻址的寄存器和基寄存器,BH、BL可用作8位通用数据寄存器。
通用寄存器组包括AX、BX、CX、DX4个16位寄存器,用以存放16位数据或。也可用作8位寄存器。用作8位寄 存器时分别记为AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。只能存放8位数据,不能存放。它们分别是AX、BX、CX、DX 的高八位和低八位。若AX=1234H,则AH=12H,AL=34H。通用寄存器通用性强,对任何指令,它们具有相同的功 能。为了缩短指令代码的长度,在8086中,某些通用寄存器用作专门用途。例如,串指令中必须用CX寄存器作为 计数寄存器,存放串的长度,这样在串操作指令中不必给定CX的寄存器号,缩短了串操作指令代码的长度。下面 一一介绍:
由电平触发的动作特点可知,在CLK高电平期间,Q端的状态跟随D端状态的改变而改变;CLK变成低电平以后, Q端将保持CLK变为低电平时刻D端的状态。
74HC175则是用CMOS边沿触发器组成的4位寄存器,根据边沿触发的动作特点可知,触发器输出端的状态仅仅 取决于CLK上升沿到达时刻D端的状态。可见,虽然74LS75和74HC175都是4位寄存器,但由于采用了不同结构类 型的触发器,所以动作特点是不同的。
按照功能的不同,可将寄存器分为基本寄存器和移位寄存器两大类。基本寄存器只能并行送入数据,也只能 并行输出。移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下依次逐位右移或左移,数据既可以并行输入、并行输出, 也可以串行输入、串行输出,还可以并行输入、串行输出,或串行输入、并行输出,十分灵活,用途也很广。
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寄存器、RAM、ROM、Flash相关概念区别整理寄存器寄存器是中央处理器内的组成部份。
它跟CPU有关。
寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件,它们可用来暂存指令、数据和位址。
在中央处理器的控制部件中,包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序计数器(PC)。
在中央处理器的算术及逻辑部件中,包含的寄存器有累加器(ACC)。
存储器存储器范围最大,它几乎涵盖了所有关于存储的范畴。
你所说的寄存器,内存,都是存储器里面的一种。
凡是有存储能力的硬件,都可以称之为存储器,这是自然,硬盘更加明显了,它归入外存储器行列,由此可见——。
内存内存既专业名上的内存储器,它不是个什么神秘的东西,它也只是存储器中的沧海一粟,它包涵的范围也很大,一般分为只读存储器和随即存储器,以及最强悍的高速缓冲存储器(CACHE),只读存储器应用广泛,它通常是一块在硬件上集成的可读芯片,作用是识别与控制硬件,它的特点是只可读取,不能写入。
随机存储器的特点是可读可写,断电后一切数据都消失,我们所说的内存条就是指它了。
CACHE高速缓冲存储器(Cache)其原始意义是指存取速度比一般随机存取记忆体(RAM)来得快的一种RAM,一般而言它不像系统主记忆体那样使用DRAM技术,而使用昂贵但较快速的SRAM技术,也有快取记忆体的名称。
CACHE是在CPU中速度非常块,而容量却很小的一种存储器,它是计算机存储器中最强悍的存储器。
由于技术限制,容量很难提升,一般都不过兆。
ROM、RAM的区别:ROM(只读存储器或者固化存储器)RAM(随机存取存储器)ROM和RAM指的都是半导体存储器,ROM是Read Only Memory的缩写,RAM是Random Access Memory的缩写。
ROM在系统停止供电的时候仍然可以保持数据,而RAM通常都是在掉电之后就丢失数据,典型的RAM就是计算机的内存。
RAM有两大类,一种称为静态RAM(Static RAM/SRAM),当数据被存入其中后不会消失。
SRAM速度非常快,是目前读写最快的存储设备了。
当这个SRAM 单元被赋予0 或者1 的状态之后,它会保持这个状态直到下次被赋予新的状态或者断电之后才会更改或者消失。
但是存储1bit 的信息需要4-6 只晶体管。
因此它也非常昂贵,所以只在要求很苛刻的地方使用,譬如CPU的一级缓冲,二级缓冲。
另一种称为动态RAM(DynamicRAM/DRAM),DRAM 必须在一定的时间内不停的刷新才能保持其中存储的数据。
DRAM 只要1 只晶体管就可以实现。
DRAM保留数据的时间很短,速度也比SRAM慢,不过它还是比任何的ROM都要快,但从价格上来说DRAM相比SRAM要便宜很多,计算机内存就是DRAM的。
DRAM分为很多种,常见的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等,这里介绍其中的一种DDR RAM。
DDR RAM(Date-Rate RAM)也称作DDR SDRAM,这种改进型的RAM和SDRAM是基本一样的,不同之处在于它可以在一个时钟读写两次数据,这样就使得数据传输速度加倍了。
这是目前电脑中用得最多的内存,而且它有着成本优势,事实上击败了Intel的另外一种内存标准-Rambus DRAM。
在很多高端的显卡上,也配备了高速DDR RAM来提高带宽,这可以大幅度提高3D加速卡的像素渲染能力。
SDRAM从发展到现在已经经历了四代,分别是:第一代SDR SDRAM,第二代DDR SDRAM,第三代DDR2 SDRAM,第四代DDR3 SDRAM.第一代SDRAM采用单端(Single-Ended)时钟信号,第二代、第三代与第四代由于工作频率比较快,所以采用可降低干扰的差分时钟信号作为同步时钟。
SDR SDRAM的时钟频率就是数据存储的频率,第一代内存用时钟频率命名,如pc100,pc133则表明时钟信号为100或133MHz,数据读写速率也为100或133MHz。
之后的第二,三,四代DDR(Double Data Rate)内存则采用数据读写速率作为命名标准,并且在前面加上表示其DDR代数的符号,PC-即DDR,PC2=DDR2,PC3=DDR3。
如PC2700是DDR333,其工作频率是333/2=166MHz,2700表示带宽为2.7G。
DDR的读写频率从DDR200到DDR400,DDR2从DDR2-400到DDR2-800,DDR3从DDR3-800到DDR3-1600。
ROM也有很多种,PROM是可编程的ROM,PROM和EPROM(可擦除可编程ROM)两者区别是,PROM是一次性的,也就是软件灌入后,就无法修改了,这种是早期的产品,现在已经不可能使用了,而EPROM是通过紫外光的照射擦出原先的程序,是一种通用的存储器。
另外一种EEPROM是通过电子擦出,价格很高,写入时间很长,写入很慢。
最初,把只能读的存储器叫做ROM(Read Only Memory),并且掉电后数据不会丢失。
由于不能改写,因而使用起来很不方便。
随着技术的进步,在ROM中使用一些新技术,就可以使它具有可以编程的功能。
比较早的是熔丝型的可编程ROM,由于是通过熔断熔丝来编程的,所以这类ROM编程后,就不能再写了,是一次性的(OTP)。
后来又出现了EPROM,是通过紫外线来擦除的,并且通过高压来编程,这类ROM上面一般有一个透明的石英玻璃窗,看上去挺漂亮的,它就是用来给紫外线照射的。
后来又出现了EEPROM,不用紫外线照射就可以擦除,因而可以直接在电路中编程。
另外还有FLASH ROM,又可分为NOR FLASH和NAND FLASH。
FLASH ROM一般有一个特点,就是写数据时,可以将1改为0,而不能将0改为1,因而写数据前需要擦除,擦除时将所有数据置1。
之所以依然叫做ROM,归纳一下,大概有几个原因:①不能像RAM那样快速的写;②可能需要特殊的擦写电压;③可能需要特殊的擦写时序;④可能需要在写之前进行擦除操作;⑤擦写次数有限,不像RAM那样可以随意写而不损坏;⑥掉电后数据不会丢失;⑦有些可写的存储器只能写一次(OTP)。
举个例子,手机软件一般放在EEPROM中,我们打电话,有些最后拨打的号码,暂时是存在SRAM中的,不是马上写入通过记录(通话记录保存在EEPROM中),因为当时有很重要工作(通话)要做,如果写入,漫长的等待是让用户忍无可忍的。
FLASH存储器又称闪存,它结合了ROM和RAM的长处,不仅具备电子可擦出可编程(EEPROM)的性能,还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据(NVRAM的优势),U 盘和MP3里用的就是这种存储器。
在过去的20年里,嵌入式系统一直使用ROM (EPROM)作为它们的存储设备,然而近年来 Flash全面代替了ROM(EPROM)在嵌入式系统中的地位,用作存储Bootloader以及操作系统或者程序代码或者直接当硬盘使用(U 盘)。
目前Flash主要有两种NOR Flash和NADN Flash。
NOR Flash的读取和我们常见的SDRAM的读取是一样,用户可以直接运行装载在NOR FLASH里面的代码,这样可以减少SRAM的容量从而节约了成本。
NAND Flash没有采取内存的随机读取技术,它的读取是以一次读取一快的形式来进行的,通常是一次读取512个字节,采用这种技术的Flash比较廉价。
用户不能直接运行NAND Flash上的代码,因此好多使用NAND Flash的开发板除了使用NAND Flah以外,还作上了一块小的NOR Flash来运行启动代码。
一般小容量的用NOR Flash,因为其读取速度快,多用来存储操作系统等重要信息,而大容量的用NAND FLASH,最常见的NAND FLASH应用是嵌入式系统采用的DOC(Disk On Chip)和我们通常用的“闪盘”,可以在线擦除。
目前市面上的FLASH 主要来自Intel,AMD,Fujitsu 和Toshiba,而生产NAND Flash的主要厂家有Samsung和Toshiba。
NOR Flash 和 NAND Flash 比较NOR Flash 生产厂商有 Intel和ST, Nand Flash厂商有Hynix,micon,Samsung,Toshiba 和Fujitsu等。
2006年NAND 将占据59%的闪存市场份额,NOR的市场份额将下降到41%。
而到2009 年时,NAND 的市场份额将上升到65%,NOR的市场份额将进一步下滑到35%。
Nand主要应用:Compacflash,Secure Digi-tal,Smartmedia,SD,MMC,Xd,PC Card,USB Sticks等。
NOR的传输效率很高,在小容量时具有很高的成本效益,更加安全,不容易出现数据故障,因此,主要应用以代码存储为主,多与运算相关。
目前,NAND 闪存主要用在数码相机闪存卡和 MP3 播放机中,这两个市场的增长非常迅速。
而 NOR 芯片主要用在手机和机顶盒中,这两个市场的增长速度相对较慢。
性能比较Flash闪存是非易失存储器,可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。
任何flash 器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行,所以大多数情况下,在进行写入操作之前必须先执行擦除。
NAND 器件执行擦除操作是十分简单的,而NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为0。
由于擦除NOR器件时是以64~128KB 的块进行的,执行一个写入/擦除操作的时间为5s,与此相反,擦除NAND器件是以8~32KB的块进行的,执行相同的操作最多只需要4ms。
执行擦除时块尺寸的不同进一步拉大了 NOR 和 NADN 之间的性能差距,统计表明,对于给定的一套写入操作(尤其是更新小文件时更多的擦除操作必须在基于NOR的单元中进行。
这样,当选择存储解决方案时,设计师必须权衡以下的各项因素。
● NOR的读速度比NAND稍快一些。
● NAND的写入速度比NOR快很多。
● NAND的4ms擦除速度远比NOR的5s快。
●大多数写入操作需要先进行擦除操作。
● NAND的擦除单元更小,相应的擦除电路更少。
接口差别NOR flash带有SRAM接口,有足够的地址引脚来寻址,可以很容易地存取其内部的每一个字节。
NAND器件使用复杂的I/O口来串行地存取数据,各个产品或厂商的方法可能各不相同。
8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。
NAND 读和写操作采用 512 字节的块,这一点有点像硬盘管理此类操作,很自然地,基于 NAND 的存储器就可以取代硬盘或其他块设备。
容量和成本NAND flash 的单元尺寸几乎是 NOR 器件的一半,由于生产过程更为简单,NAND 结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量,也就相应地降低了价格。