计算机存储器的种类和特点详解
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
第三章 微机存储器
联机外存储器 脱机外存储器
两大类——内存、外存
• 内存——存放当前运行的程序和数据。
– 特点：快，容量小，随机存取，CPU可直接访问。 – 通常由半导体存储器构成 – RAM、ROM
• 外存——存放非当前使用的程序和数据。
– 特点：慢，容量大，顺序存取/块存取。需调入内存后 CPU才能访问。 – 通常由磁、光存储器构成，也可以由半导体存储器构成 – 磁盘、磁带、CD-ROM、DVD-ROM、固态盘
16
读0过程
17
写入数据1的过程
18
写0过程
19
2、存储器芯片的基本组成
20
三、存储器与系统的连接
1、数据线、地址线和控制线的连接
存储芯片通过地址线、数据线和控制线与外部连接。 地址线是单向输入的，其数目与芯片容量有关。CPU发 出的地址信号，部分使芯片的片选端有效，称为“片 选”，部分再选中芯片内部的存储单元实现“字选”。 如容量为1024×4时，地址线有10根。
8
2.常用半导体存储器的特点
（1）静态存储器SRAM
用双稳态触发器存储信息。 速度快（<5ns），不需刷新，外围电路比较简单， 但集成度低（存储容量小，约1Mbit/片），功耗 大。 在PC机中，SRAM被广泛地用作高速缓冲存储Cache。 典型SRAM芯片:CMOS RAM芯片6264(8K*8)
14
二、存储器芯片的基本组成
1、基本存储电路 静态存储器SRAM存储原理：双稳态触发器保存信 息。 T1 通，T2 止存0 ；T1 止，T2 通存1 ； 保持信息时，不送地址信号； 读出：送地址，发读命令； 写入：送地址，送数据发写命令。
存储器介绍RAMROM和Cache的区别的影响
存储器介绍RAMROM和Cache的区别的影响存储器介绍：RAM、ROM和Cache的区别及其影响在计算机科学领域，存储器是一种关键的组成部分，它用于存储和检索数据。
RAM（Random-Access Memory）、ROM（Read-Only Memory）和Cache（高速缓存）是常见的存储器类型。
虽然它们在特性和功能上存在差异，但各自拥有独特的作用和影响。
本文将介绍RAM、ROM和Cache之间的区别，以及它们对系统性能的影响。
一、RAM（随机存取存储器）RAM是一种易失性存储器，它主要用于临时存储计算机运行时所需的数据和指令。
它能够随机访问数据，因此读写速度非常快。
RAM 通常具有较大的存储容量，以满足计算机系统的需求。
RAM存储器可以分为静态RAM（Static RAM）和动态RAM （Dynamic RAM）。
静态RAM由触发器组成，每个触发器可以存储一个位。
静态RAM速度快、稳定可靠，但相较于动态RAM来说，其存储密度较低，成本较高。
动态RAM由电容和晶体管构成，电容用于存储位的值。
动态RAM相对便宜，但需要定期刷新以保持数据的正确性。
RAM的主要优点是读写速度快、可随机访问和可重写。
然而，RAM是易失性存储器，断电后数据会丢失。
因此，RAM主要用于存储临时数据、操作系统和应用程序的代码，用于提高系统运行速度。
二、ROM（只读存储器）ROM是一种非易失性存储器，其内部存储的数据通常由制造商在生产阶段进行编程，用户无法直接修改或删除其中的内容。
机器启动时，ROM中的指令将首先被加载，以加载操作系统和执行启动过程所需的基本操作。
ROM存储器存在多种类型，如可编程只读存储器（PROM）、电可擦除可编程只读存储器（EPROM）和电子可擦可编程只读存储器（EEPROM）。
PROM可以通过特定的编程装置进行编程，而EPROM 和EEPROM可以通过特定的擦除装置进行擦除和重新编程。
ROM的主要优点是非易失性和只读特性，它们保证了其中的数据在断电后依然存在，并且无法被非法篡改。
存储器分类及功能大全
RAM/ROM存储器ROM和RAM指的都是半导体存储器，RAM是Random Access Memory的缩写，ROM是Read Only 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。
一、 RAM有两大类：1、静态RAM（Static RAM，SRAM），静态的随机存取存储器，加电情况下，不需要刷新，数据不会丢失；而且，一般不是行列地址复用的。
SRAM速度非常快，是目前读写最快的存储设备了，但是它也非常昂贵，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。
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，而SRAM却需要很大的体积，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。
2、动态RAM（Dynamic RAM，DRAM），动态随机存取存储器，需要不断的刷新，才能保存数据。
而且是行列地址复用的，许多都有页模式。
DRAM利用MOS管的栅电容上的电荷来存储信息，一旦掉电信息会全部的丢失，由于栅极会漏电，所以每隔一定的时间就需要一个刷新机构给这些栅电容补充电荷，并且每读出一次数据之后也需要补充电荷，这个就叫动态刷新，所以称其为动态随机存储器。
由于它只使用一个MOS管来存信息，所以集成度可以很高，容量能够做的很大。
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；DRAM存储单元的结构非常简单，所以从价格上来说它比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、DDRRAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等 I.SDRAM，即Synchronous DRAM（同步动态随机存储器），曾经是PC电脑上最为广泛应用的一种内存类型，即便在今天SDRAM仍旧还在市场占有一席之地。
存储器的特点和应用场合,了解存储器的主要性能指标对存
电工电子技术
11.1 随机存取存储器RAM
计算机的内存储器由ROM和RAM两部分组成。其中只 能读不能写的存储器，称为只读存储器ROM；即能读又 能写的存储器，叫做可读写存储器RAM。 由于历史上的 原因，可读写存储器也被人们称为随机存取存储器。 通常ROM中的程序和数据是事先存入的，在工作过程中 不能改变，这种事先存入的信息不会因下电而丢失，因此 ROM常用来存放计算机监控程序、基本输入输出程序等系 统程序和数据。RAM中的信息则下电就会消失，所以主要 用来存放应用程度和数据。 对存储器的读写或取出都是随机的，通常要按顺序随机 存取。按顺序随机存取有两种方式：①先进先出；②后进 先出。
存储器是一种具有记忆功能的接收、保存和取出信息 的设备，是计算机的重要组成部分，是CPU最重要的系 统资源之一。 存储器按在微机中的位置可分为主存储器(内存)、辅 助存储器(外存)和缓冲存储器(缓存)三大类。内存一般 由半导体存储器构成，通常装在计算机主板上，存取速 度快，但容量有限；外存是为了弥补内存容量的不足而 配置的，如硬盘、软盘等，外存容量大、成本低，所存 信息既可修改也可长期保存，但存取速度慢；缓存位于 内存与CPU之间，其存取速度非常快但存储容量更小， 一般用来解决存取速度与存储容量之间的矛盾，可提高 整个系统的运行速度 。 存储器主要性能指标是存储容量、存储速度和可靠 性。
CS CS
片 1
I/O 1~4
片 2
利用地址码的最高位A10控制RAM器件的片选CS端，以决 定哪一片RAM工作。地址码的低A0~A9并联接到两片RAM的 地址输入端。两片RAM的数据输入/输出端（I/O1~4）按位对 应地并联使用。
首 页
电工电子技术
字位同时扩展连接较复杂，如下图示：
计算机组成原理中的存储器与寄存器
计算机组成原理中的存储器与寄存器计算机组成原理是计算机科学和工程领域中的基础课程，它涉及到计算机的各个组成部分以及它们之间的工作原理。
存储器和寄存器是计算机重要的组成部分，它们在数据存储和数据传输方面起到了至关重要的作用。
本文将深入探讨计算机组成原理中的存储器与寄存器。
一、存储器存储器是计算机用于存储和访问数据的物理组件。
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。
存储器根据其访问方式可以分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
1. 随机存储器（RAM）随机存储器是计算机中最常用的存储器类型之一。
它具有随机访问的能力，即可以直接访问任何存储单元。
RAM是易失性存储器，当计算机断电时，其中的数据将会丢失。
它主要用于存储临时数据和程序指令。
2. 只读存储器（ROM）只读存储器是一种不可更改的存储器，其中的数据在计算机断电时依然保持不变。
ROM常用于存储计算机的固件和启动程序等无需修改的数据。
与RAM不同，ROM无法直接修改其中的数据，因此被称为只读存储器。
二、寄存器寄存器是计算机中最快速的存储器，它被用于执行计算和数据传输等临时性操作。
寄存器具有很高的读取和写入速度，但其容量较小。
计算机中的寄存器包括通用寄存器、特殊寄存器和程序计数器等。
1. 通用寄存器通用寄存器是一类用于存储操作数和计算结果的寄存器。
它们具有固定的位数，通常为32位或64位。
通用寄存器可以存储整数、浮点数和指针等不同类型的数据。
在计算机执行程序时，通用寄存器被广泛用于数据的传递和临时存储。
2. 特殊寄存器特殊寄存器包括程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）和状态寄存器等。
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，而状态寄存器用于存储计算机的运行状态信息，如标志位等。
三、存储器与寄存器的作用和区别存储器和寄存器在计算机中起着不同的作用。
1. 存储器的作用存储器主要用于存储程序和数据，可以实现数据的长期保存。
简述计算机内存和外存的主要特点
简述计算机内存和外存的主要特点
计算机内存和外存是计算机存储器的两种不同形式，具有以下主要特点：
1. 计算机内存：
- 速度快：内存是计算机中访问数据最快的存储介质，可以
实现快速的数据读取和写入。
- 容量相对较小：计算机内存的容量通常比外存小得多，常
见的内存容量从几百兆字节到几十几百兆字节不等。
- 断电即失：内存是一种易失性存储介质，即在断电后存储
在内存中的数据会丢失。
- 临时存储：内存一般用于存储当前正在运行的程序、数据
以及操作系统所需要的一些信息，是临时性的存储。
2. 计算机外存：
- 速度相对较慢：与内存相比，外存的读取和写入速度较慢。
- 容量相对较大：外存的容量通常比内存大得多，可以存储
更多的数据，常见的外存容量从几十几百兆字节到几十几百兆字节、甚至几个或几十个太字节不等。
- 持久存储：外存是一种非易失性存储介质，即数据在断电
后仍然可以保留。
- 长期存储：外存一般用于长期存储程序文件、数据文件、
操作系统等，提供数据的长期保存和备份的功能。
综上所述，计算机内存和外存在速度、容量、稳定性和用途等方面存在显著不同。
内存适合存储和访问临时性的数据和程序，而外存适合长期存储和备份数据文件和程序文件。
计算机组成原理——主存储器4
主存储器
4.1 主存储器的全机中心地位 主存与CPU 主存与I/O设备 主存与多处理机
存储器分类
1. 按存储介质分类
(1) 半导体存储器 (2) 磁表面存储器 (3) 磁芯存储器 (4) 光盘存储器 TTL 、MOS 磁头、 磁头、载磁体 硬磁材料、 硬磁材料、环状元件 激光、 激光、磁光材料
4.6
非易失型半导体存储器（ROM） 非易失型半导体存储器（ROM）
存储器名 ROM PROM EPROM 功能 只读不能写 一次性写入 可多次写入、读出 存储原理 以元件有无表 示0、1 以熔丝接通、 断开表示0、1 写:以漏源极间 有无导电沟道 存储0、1 擦:紫外线使浮 置栅电荷泄漏 写：同EPROM 擦：电擦除 写：同EPROM 擦：电一次性 整体或分区擦 除（幻灯） 存储单元元件 二极管或晶体 管 熔丝 幻灯上所示的 管子
3. 按在计算机中的作用分类
RAM 静态 RAM 动态 RAM MROM PROM EPROM EEPROM
主存储器
ROM
存 储 器
Flash Memory
高速缓冲存储器（ 高速缓冲存储器（Cache） ） 辅助存储器 磁盘 磁带 光盘
二、存储器的层次结构
1. 存储器三个主要特性的关系
／ 速度 容量 价格 位 CPU 寄存器 存 主存 CPU 机 主 快 小 高
举例 画出用16K*8位的芯片组成64K*8 16K*8位的芯片组成64K*8位存储器的连接图 画出用16K*8位的芯片组成64K*8位存储器的连接图
A15 A14 A13 A0 WE
译 码 器
CS R/W
CS R/W
CS R/W
CS R/W D0-D7
字扩展的几点结论
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。
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。
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计算机存储器的种类和特点详解
计算机存储器是计算机硬件中非常重要的组成部分，它用于存储和读取数据。
根据存储介质和特点的不同，计算机存储器可以分为以下几种主要类型：内存、硬盘、固态硬盘(SSD)、光盘和闪存。
下面将详细介绍每一种存储器的特点。
1. 内存 (Memory):
内存是计算机中最重要的存储器之一，也被称为主存储器。
它用于存储计算机
正在运行的程序和数据，以便CPU可以快速访问。
内存分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种类型。
- RAM: RAM是一种易失性存储器，数据存储在内存中，但在断电后会丢失。
RAM的特点是读写速度快，能够同时读写多个地址，但成本较高。
- ROM: ROM是一种只读存储器，其中存储的数据是在制造过程中写入的，用
户无法修改。
ROM的特点是数据永久保存，断电后数据不会丢失。
2. 硬盘(Hard Disk Drive, HDD):
硬盘是一种机械式存储器，用于长期存储大量数据。
通过将数据保存在旋转的
磁盘上，硬盘可以实现读写操作。
硬盘的特点包括：
- 大容量: 硬盘可以提供较大的存储容量，能够满足用户对大量数据存储的需求。
- 较低的成本: 硬盘相对于其他存储器类型具有较低的成本，使其成为用户经济实惠的选择。
- 机械构造: 硬盘采用机械旋转磁盘结构，导致读写速度相对较慢，不适合大量随机读写操作。
3. 固态硬盘 (Solid State Drive, SSD):
与硬盘相比，固态硬盘采用了不同的存储技术。
它使用闪存芯片进行数据存储，而不是机械式旋转磁盘。
固态硬盘的特点包括：
- 快速读写速度: 由于采用了闪存芯片的存储结构，固态硬盘具有快速的数据读写速度，适合大量随机读写操作。
- 低功耗: 固态硬盘相比硬盘具有较低的功耗，有助于延长笔记本电脑电池的使用时间。
- 可靠性: 由于无机械旋转部件，固态硬盘相对于硬盘有较高的可靠性和耐用性。
4. 光盘 (Optical Disc):
光盘是一种利用激光对光学介质进行读写的存储器。
光盘的特点包括：
- 兼容性: 光盘具有较好的兼容性，可以在不同的设备上读取。
- 高存储容量: 光盘可以提供较大的存储容量，适合用于存储音频、视频和软件等大型文件。
5. 闪存 (Flash Memory):
闪存是一种非易失性存储器，常用于存储数据和固件。
闪存的特点包括：
- 长期数据存储: 闪存的数据具有较长的保存周期，即使在断电情况下，数据也不会丢失。
- 低功耗: 闪存相对于其他存储器类型具有较低的功耗，有助于延长设备的电池寿命。
- 调用速度较慢: 闪存虽然具有较低的功耗和较长的数据保存周期，但相对于RAM和固态硬盘而言，其读取速度较慢。
总结起来，不同的存储器类型具有各自的特点和适用场景。
内存适合临时存储
计算机正在运行的数据和程序，硬盘和固态硬盘适合长期存储较大量的数据，光盘
适用于存储影音和软件，而闪存适合于长期保存数据和固件。
深入了解每种存储器的特点可以帮助用户在选择合适的存储器时做出明智的决策，以满足他们的需求。