什么是存儲器工作原理是什么
什么是存儲器工作原理是什么
存儲器是現(xiàn)代信息技術(shù)中用于保存信息的記憶設(shè)備，那么你對存儲器了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是存儲器，希望大家喜歡!
存儲器的簡介
存儲器的主要功能是存儲程序和各種數(shù)據(jù)，并能在計算機運行過程中高速、自動地完成程序或數(shù)據(jù)的存取。存儲器是具有“記憶”功能的設(shè)備，它采用具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)的物理器件來存儲信息。這些器件也稱為記憶元件。在計算機中采用只有兩個數(shù)碼“0”和“1”的二進制來表示數(shù)據(jù)。記憶元件的兩種穩(wěn)定狀態(tài)分別表示為“0”和“1”。日常使用的十進制數(shù)必須轉(zhuǎn)換成等值的二進制數(shù)才能存入存儲器中。計算機中處理的各種字符，例如英文字母、運算符號等，也要轉(zhuǎn)換成二進制代碼才能存儲和操作。
存儲器：存放程序和數(shù)據(jù)的器件
存儲位：存放一個二進制數(shù)位的存儲單元，是存儲器最小的存儲單位，或稱記憶單元
存儲字：一個數(shù)(n位二進制位)作為一個整體存入或取出時，稱存儲字
存儲單元：存放一個存儲字的若干個記憶單元組成一個存儲單元
存儲體：大量存儲單元的集合組成存儲體
存儲單元地址：存儲單元的編號
字編址：對存儲單元按字編址
字節(jié)編址：對存儲單元按字節(jié)編址
尋址：由地址尋找數(shù)據(jù)，從對應(yīng)地址的存儲單元中訪存數(shù)據(jù)。
以存儲體(大量存儲單元組成的陣列)為核心，加上必要的地址譯碼、讀寫控制電路，即為存儲集成電路;再加上必要的I/O接口和一些額外的電路如存取策略管理，則形成存儲芯片，比如手機中常用的存儲芯片。得益于新的IC制造或芯片封裝工藝，現(xiàn)在已經(jīng)有能力把DRAM和FLASH存儲單元集成在單芯片里。存儲芯片再與控制芯片(負責(zé)復(fù)雜的存取控制、存儲管理、加密、與其他器件的配合等)及時鐘、電源等必要的組件集成在電路板上構(gòu)成整機，就是一個存儲產(chǎn)品，如U盤。從存儲單元(晶體管陣列)到存儲集成電路再到存儲設(shè)備，都是為了實現(xiàn)信息的存儲，區(qū)別是層次的不同。
存儲器的構(gòu)成
構(gòu)成存儲器的存儲介質(zhì)，存儲元，它可存儲一個二進制代碼。由若干個存儲元組成一個存儲單元，然后再由許多存儲單元組成一個存儲器。一個存儲器包含許多存儲單元，每個存儲單元可存放一個字節(jié)(按字節(jié)編址)。每個存儲單元的位置都有一個編號，即地址，一般用十六進制表示。一個存儲器中所有存儲單元可存放數(shù)據(jù)的總和稱為它的存儲容量。假設(shè)一個存儲器的地址碼由20位二進制數(shù)(即5位十六進制數(shù))組成，則可表示2的20次方，即1M個存儲單元地址。每個存儲單元存放一個字節(jié)，則該存儲器的存儲容量為1MB。
存儲器的工作原理
這里只介紹動態(tài)存儲器(DRAM)的工作原理。
動態(tài)存儲器每片只有一條輸入數(shù)據(jù)線，而地址引腳只有8條。為了形成64K地址，必須在系統(tǒng)地址總線和芯片地址引線之間專門設(shè)計一個地址形成電路。使系統(tǒng)地址總線信號能分時地加到8個地址的引腳上，借助芯片內(nèi)部的行鎖存器、列鎖存器和譯碼電路選定芯片內(nèi)的存儲單元，鎖存信號也靠著外部地址電路產(chǎn)生。
當要從DRAM芯片中讀出數(shù)據(jù)時，CPU首先將行地址加在A0-A7上，而后送出RAS鎖存信號，該信號的下降沿將地址鎖存在芯片內(nèi)部。接著將列地址加到芯片的A0-A7上，再送CAS鎖存信號，也是在信號的下降沿將列地址鎖存在芯片內(nèi)部。然后保持WE=1，則在CAS有效期間數(shù)據(jù)輸出并保持。
當需要把數(shù)據(jù)寫入芯片時，行列地址先后將RAS和CAS鎖存在芯片內(nèi)部，然后，WE有效，加上要寫入的數(shù)據(jù)，則將該數(shù)據(jù)寫入選中的存貯單元。
由于電容不可能長期保持電荷不變，必須定時對動態(tài)存儲電路的各存儲單元執(zhí)行重讀操作，以保持電荷穩(wěn)定，這個過程稱為動態(tài)存儲器刷新。PC/XT機中DRAM的刷新是利用DMA實現(xiàn)的。首先應(yīng)用可編程定時器8253的計數(shù)器1，每隔1⒌12μs產(chǎn)生一次DMA請求，該請求加在DMA控制器的0通道上。當DMA控制器0通道的請求得到響應(yīng)時，DMA控制器送出到刷新地址信號，對動態(tài)存儲器執(zhí)行讀操作，每讀一次刷新一行。
存儲器的分類
按存儲介質(zhì)
半導(dǎo)體存儲器：用半導(dǎo)體器件組成的存儲器。
磁表面存儲器：用磁性材料做成的存儲器。
按存儲方式
隨機存儲器：任何存儲單元的內(nèi)容都能被隨機存取，且存取時間和存儲單元的物理位置無關(guān)。
順序存儲器：只能按某種順序來存取，存取時間和存儲單元的物理位置有關(guān)。
按讀寫功能
只讀存儲器(ROM)：存儲的內(nèi)容是固定不變的，只能讀出而不能寫入的半導(dǎo)體存儲器。
隨機讀寫存儲器(RAM)：既能讀出又能寫入的半導(dǎo)體存儲器。
按信息保存性
非永久記憶的存儲器：斷電后信息即消失的存儲器。
永久記憶性存儲器：斷電后仍能保存信息的存儲器。
按用途
根據(jù)存儲器在計算機系統(tǒng)中所起的作用，可分為主存儲器、輔助存儲器、高速緩沖存儲器、控制存儲器等。
為了解決對存儲器要求容量大，速度快，成本低三者之間的矛盾，通常采用多級存儲器體系結(jié)構(gòu)，即使用高速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器。
用途特點
高速緩沖存儲器Cache 高速存取指令和數(shù)據(jù)存取速度快，但存儲容量小
主存儲器內(nèi)存存放計算機運行期間的大量程序和數(shù)據(jù)存取速度較快，存儲容量不大
外存儲器外存存放系統(tǒng)程序和大型數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)庫存儲容量大，位成本低
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