静态RAM和动态RAM的优缺点
主存储器随机存取的理解和认识
主存储器随机存取，简称随机存取，是一种计算机存储器的数据访问方式。
在随机存取中，存储器的每个存储单元都有一个唯一的地址，可以通过该地址直接访问存储单元。
这种存取方式可以使计算机更快地访问和修改存储器中的信息。
随机存取存储器，简称RAM，是一种常见的主存储器类型。
RAM存储器具有速度快、价格低廉等特点，被广泛应用于计算机、智能手机、平板电脑等设备中。
RAM存储器分为两类：静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）。
静态随机存取存储器（SRAM）的特点是速度快、功耗低，但价格较高。
SRAM通常用于高速缓存和寄存器等对速度要求较高的应用。
动态随机存取存储器（DRAM）的特点是价格较低、容量较大，但速度较慢、功耗较高。
DRAM被广泛应用于计算机的主存储器中。
随机存取存储器在计算机系统中发挥着重要作用。
例如，在操作系统中，随机存取存储器被用于存储正在运行的程序和所需的数据。
当计算机需要访问这些数据时，它可以直接通过随机存取方式快速访问存储器。
此外，随机存取存储器还被用于存储计算机的BIOS和其他基本输入输出系统。
随着科技的发展，随机存取存储器技术也在不断发展。
例如，新型的存储器技术如铁电随机存取存储器（FRAM）和相变随机存取存储器（PCM）正在逐渐兴起。
这些新型存储器技术在速度和功耗等方面具有更好的性能，有望在未来取代传统的随机存取存储器。
试比较动态RAM与静态RAM的优缺点
第六章3、试比较动态RAM与静态RAM的优缺点。
答：静态RAM用触发器存储信息，各要不断电，信息就不会丢失，不需要刷新，但静态RAM集成度低，功耗大。
动态RAM用电容存储信息，为了保持信息必须每隔1~2ms就要对高电平电容重新充电，称为刷新，因此必须含有刷新电路，在电路上较复杂，但动态RAM集成度高，且价格便宜。
5、当CPU与低速存储器接口时，通常采用什么方法进行速度匹配？举例。
答：通常采用的方法是使用“等待申请”信号，该方法是与CPU设计时设置一条“等待申请”输入线。
若与CPU连接的存储器速度较慢，使CPU在规定的读写周期不能完成读写操作，则在CPU执行访问存储器指令时，由等待信号发生器向信号CPU发生“等待申请”信号，使CPU在正常的读写周期之外再插入一个或几个等待周期，以使通过改变指令的时钟周期使系统速度变慢，从而达到与慢速存储器匹配的目的。
例如，8086CPU中的READY（准备就绪）输入线就是为协调CPU与存储器或I/0端口之间的速度而设计的一条系统状态请求线。
8、用1024×1位的RAM芯片组成16K×8位的存储器，需要多少个芯片？分为多少组？共需多少根地址线？地址线如何分配？试画出与CPU的连接框图。
解：（1）共需要16×8=128个芯片（2）对此题，按照“8个一组”原则，应分为16组（3）∵地址线数R=log2P，P为存储单元数∴K=log2（16×1024）=14即需要14根地址线（4）可采用部分译码法对地址线进行分配：将A0~A9作为内存寻址；A10~A13作为片选信号；A14、A15任意如下图地址分配表：芯片组合片选信号A13~A10地址范围A13~A000SSSSSSS00SSS0SSSS00SS611（5）与CPU的连接框图如下所示：4-16译码器由74LS138扩展获得9、DRAM接口电路与SRAM接口电路的主要区别是什么？答：（1）在存储原理上不同：DRAM芯片中的存储元是靠栅极上的电高的电荷存储信息的，时间一长将会引起信息丢失，所以必须定时刷新，而SRAM芯片则不需要刷新；（2）DRAM芯片的集成度高，存储容量大，使引脚数量不够用，故地址输入一般采用两路复用锁存方式。
随机访问存储器：静态RAM和动态RAM
随机访问存储器：静态RAM和动态RAM随机访问存储器（Random Access Memory，RAM）分为两种：静态的和动态的。
静态RAM（SRAM）比动态RAM（DRAM）更快，但也贵得多。
SRAM用来作为高速缓存存储器，既可以在CPU芯片上，也可以在片下。
DRAM用来作为主存以及图形系统的帧缓冲区。
一般计算机的SRAM不会超过几兆字节，但DRAM却有几百或几千兆字节。
1、静态RAMSRAM将每个位存储在一个双稳态（bistable）的存储器单元里。
每个单元是用一个六晶体管电路来实现的。
这个电路有这样一个属性，它可以无限期地保持在两个不同的电压配置或状态之一。
其他任何状态都是不稳定，从不稳定状态开始，电路会迅速地转移到两个稳定状态中的一个。
这样的存储器单元类似下图中倒转的钟摆。
当钟摆倾斜到最左边或最右边时，它是稳定度。
从其他任何位置，钟摆都会倒向一边。
原则上钟摆在垂直的位置也可以保持平衡，但是这个状态是亚稳态的，最细微的扰动也能使它倒下，而且一旦倒下就不会再恢复到垂直状态。
由于SRAM存储器单元的双稳态特性，只要有电，它就会永远保持它的值。
即使有干扰来扰动电压，当干扰消除时，电路就会恢复到稳定值。
2、动态RAMDRAM将每个位存储为对一个电容的充电。
这个电容非常小，通常只有大约30毫微微法拉（femtofarad）—— 30 * 10^-15法拉，一法拉是一个非常大的计量单位。
DRAM存储器可以制造得非常密集——每个单元由一个电容和一个晶体管组成。
但是与SRAM不同，DRAM存储器单元对干扰非常敏感。
当电容的电压被扰乱之后，它就永远不会恢复了。
暴露在光线下会导致电容电压改变。
实际上数码照相机和摄像机中的传感器本质上就是DRAM单元的阵列。
很多原因都会导致漏电，使得DRAM单元在10~100毫秒内失去电荷。
辛运的是，计算机运行的时钟周期是以纳秒来衡量的，所以相对而言这个保持时间是比较长的。
内存系统必须周期性地通过“读出然后重写”来刷新内存每一位。
计算机内存的分类和特点
计算机内存的分类和特点计算机内存是用来存储和访问数据的重要组成部分。
根据存储介质的不同，计算机内存可以被分为多种类型，每种类型都具有各自的特点和用途。
本文将介绍计算机内存的四种常见分类，并详细阐述它们的特点。
第一种分类是随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）。
RAM是一种易失性存储器，它可以快速读取和写入数据。
根据存储介质的不同，RAM又分为两种主要类型：静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）和动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，DRAM）。
SRAM具有快速的读写速度和稳定性，但相对于DRAM而言，它的存储密度较低，成本较高。
因此，SRAM常被用作计算机的缓存存储器，用来加快CPU对数据的访问速度。
DRAM的特点是存储密度高，成本相对较低，但相应的读写速度比SRAM慢。
DRAM内存模块通常通过带有行列地址的存取方式读取数据，因此需要刷新来保持数据的有效性。
DRAM广泛应用于计算机系统中，用于存储运行时的程序和数据。
第二种分类是只读存储器（Read-Only Memory，ROM）。
ROM是一种非易失性存储器，它用来存储固定的程序和数据。
不同于RAM，ROM的数据只能被读取，无法进行写入操作。
ROM的特点是数据的长期保存性和对数据的保护。
它常被用来存储计算机系统的启动程序和固化的软件，如BIOS。
第三种分类是闪存存储器（Flash Memory）。
闪存是一种易失性存储器，它结合了RAM和ROM的特点。
与RAM类似，闪存具有快速的读取和写入速度，而与ROM类似，它可以长期保存数据。
闪存存储器常用于计算机系统的固态硬盘（Solid State Drive，SSD）和USB闪存驱动器。
相对于传统的机械硬盘，固态硬盘具有更快的读写速度、更低的功耗和更高的可靠性。
第四种分类是虚拟存储器（Virtual Memory）。
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。
2017.0703.《计算机组成原理》-动态RAM
2017.0703.《计算机组成原理》-动态RAM动态RAM1.动静态的区别是存储原理的不同，但是它们的命名是由过程中的动作的差别，如动态的过程中有刷新的动作。
2.动态RAM⽐静态的RAM的集成度要⾼，功耗要⼩（集成度代表着完成⼀个相同的功能所需的器件数，动态RAM所需的MOS管数⽐静态所需的要少）。
单管动态基本单元电路的集成度⽐三管动态基本单元电路要⾼。
动态RAM中的电容存储着电荷，电荷的多少代表着存储的信息。
动态RAM中的电容相当于静态RAM中的双稳态触发器，具有记忆功能。
动态RAM⽐静态RAM有优势，这才会导致动态RAM的诞⽣。
动态RAM中，单管⽐多管有优势，这⼜导致了单管RAM的诞⽣。
3.三管动态基本单元电路三管动态基本单元电路中，电容的周边有三根MOS管充当的控制管，最右侧还有⼀个预充电信号的MOS管。
作为基本单元电路，肯定要有两条⾏列选择线，本质上是地址线（这⾥是错误的，在动态RAM中，没有看到⾏列选择线）。
但是三管动态RAM的线路和静态RAM的基本单元电路不同的是，读写控制线和数据线是同⼀条线。
→这⾥的理解是错误的，还有些混乱。
如果单纯地从动态三管基本单元电路来看的话，只有四条线，呈井字型。
这四条线分别是读写数据线和读写控制线，从中我们看不到任何的⾏列选择线。
芯⽚都是由基本单元电路的矩阵构成，芯⽚中肯定要有基本单元电路的⾏列选择线，这⾥没有看到，只能说明⼀点，⾏列选择线采⽤了⼀种复⽤的形式。
芯⽚中每⼀⾏的矩阵拥有两条⾏选择线，⼀条充当读控制线，⼀条充当写控制线。
这两条线每次⽤⼀条。
复⽤原理同样的，芯⽚的同⼀列拥有两条列选择线，⼀条是读数据线，另⼀条是写数据线。
这两条线每次⽤⼀条。
复⽤原理其实静态中的读写数据线和读写控制线是间接链接在⼀起的。
在基本单元电路的内部的三个控制管，有两个是属于读写控制线。
4.三管动态基本单元电路的读过程整个基本单元电路中，右侧读的结构⽐写要复杂⼀些。
有三个控制管，⼀个是预充电信号，⼀个是读选择线的控制管，最后⼀个是电容的控制管。
静态RAM和动态RAM的优缺点
动态RAM和静态RAM的优缺点
这是有关计算机组成原理的问题
静态RAM是靠双稳态触发器来记忆信息的，在不断电的情况下，其中的信息保持不变，因而不必定期刷新；动态RAM是靠MOS电路中的栅极电容来记忆信息的。
由于电容上的电荷会泄漏，需要定时给与补充，所以动态RAM需要设置刷新电路。
但动态RAM比静态RAM集成度高、功耗低，从而成本也低，适于作大容量存储器。
所以主内存通常采用动态RAM，而高速缓冲存储器（Cache）则使用静态RAM。
另外，内存还应用于显卡、声卡及CMOS等设备中，用于充当设备缓存或保存固定的程序及数据。
各种存储器的异同
（SDRAM:Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步动态随机存取存储器）
○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。
SDRAM ：
SDRAM同步动态随机存储器
SDRAM:Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步动态随机存储器，同步是指 Memory工作需要同步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准；动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失；随机是指数据不是线性依次存储，而是自由指定地址进行数据读写。
RAM:
RAM（随机存取存储器）RAM -ra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)。
Flash memory ：
闪存芯片
闪存（Flash Memory）是一种长寿命的非易失性（在断电情况下仍能保持所存储的数据信息）的存储器，数据删除不是以单个的字节为单位而是以固定的区块为单位（注意：NOR Flash 为字节存储。），区块大小一般为256KB到20MB。闪存是电子可擦除只读存储器（EEPROM）的变种，EEPROM与闪存不同的是，它能在字节水平上进行删除和重写而不是整个芯片擦写，这样闪存就比EEPROM的更新速度快。由于其断电时仍能保存数据，闪存通常被用来保存设置信息，如在电脑的BIOS（基本输入输出程序）、PDA（个人数字助理）、数码相机中保存资料等。
嵌入式系统中常见的存储器介绍与选择指南
嵌入式系统中常见的存储器介绍与选择指南嵌入式系统是指集成了专用计算和控制功能，并被嵌入到其他设备或系统中的微型计算机系统。
这些系统通常需要存储数据和程序代码。
在嵌入式系统中，存储器的选择是关键的，因为它不仅会影响系统的性能和可靠性，还会直接影响到成本和功耗。
本文将介绍一些常见的存储器类型，并提供选择存储器的指南。
首先，让我们来了解一些嵌入式系统中常见的存储器类型。
1. 随机访问存储器（RAM）：RAM是一种易失性存储器，它用于存储临时数据和程序指令。
它的读写速度很快，适合对频繁访问的数据进行操作。
在嵌入式系统中，静态随机存储器（SRAM）通常用于高性能和低功耗需求的应用，而动态随机存储器（DRAM）则用于一般性能和成本要求不高的应用。
2. 只读存储器（ROM）：ROM是一种非易失性存储器，它用于存储固定的程序代码和数据。
它的内容不能被修改，因此适用于存储启动代码和固件等不经常变动的数据。
EPROM（可擦写可编程只读存储器）和闪存（Flash）是常见的ROM类型，它们可以通过特殊的擦写操作来修改存储的内容。
3. 闪存（Flash）存储器：闪存是一种非易失性存储器，它结合了ROM和RAM的特性。
它可以被擦写和重写，而且读写速度相对较慢。
闪存广泛应用于存储操作系统、应用程序和数据等常常需要修改的信息。
4. 噪声闪存（EEPROM）：EEPROM是一种擦写可编程的非易失性存储器，它允许通过电子擦写来修改存储的内容。
EEPROM的擦写过程相对较慢，但可以单字节地进行操作，而无需像某些闪存那样进行块擦除。
5. 磁盘存储器：磁盘存储器通常用于大容量数据存储。
硬盘驱动器（HDD）是一种机械设备，由旋转的盘片和移动的读写臂组成，在嵌入式系统中不常见。
相反，固态盘驱动器（SSD）由闪存芯片组成，速度更快、高速和无噪音。
现在，让我们来看一些关于如何选择嵌入式系统中存储器的指南。
1. 性能要求：根据系统需要，明确性能要求是选择适当存储器的关键。
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
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动态RAM和静态RAM的优缺点
这是有关计算机组成原理的问题
静态RAM是靠双稳态触发器来记忆信息的，在不断电的情况下，其中的信息保持不变，因而不必定期刷新；动态RAM是靠MOS电路中的栅极电容来记忆信息的。
由于电容上的电荷会泄漏，需要定时给与补充，所以动态RAM需要设置刷新电路。
但动态RAM比静态RAM集成度高、功耗低，从而成本也低，适于作大容量存储器。
所以主内存通常采用动态RAM，而高速缓冲存储器（Cache）则使用静态RAM。
另外，内存还应用于显卡、声卡及CMOS等设备中，用于充当设备缓存或保存固定的程序及数据。