《片机存储器》word版

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1、第二章存储器§2．1存储器概述存储器是计算机中用来存放程序和数据的部件，是计算机的主要组成部分，它反映了计算机的“记忆”功能，存储器的存储容量越大，计算机的性能也就越好。本章重点讨论存储器的分类、随机存储器(RAM)的工作原理和组成，只读存储器(ROM)、CPU与存储器的连接(接口)，最后对高速缓冲存储器、光盘存储器及存储器的分层(级)结构作简单介绍。2．1．1存储器的分类存储器的种类很多，可以从不同角度对其进行分类，如按所使用的存储介质分、按在计算机中的作用分、按存取方式分类等。1．按存储介质分类凡

2、是具有两种不同物理状态的物质和元件都可以用来作为存储器的存储介质以记忆“0”和“1”。目前使用的存储介质主要是半导体器件和磁性材料，用半导体器件做成的存储器称为半导体存储器，用磁性材料做成的存储器称为磁表面存储器，如磁盘存储器和磁带存储器。本章主要讨论半导体存储器。2．按在计算机系统中的作用分类按存储器在计算机系统中所起的作用或用途，可分内存储器、外存储器、缓冲存储器和控制存储器。(1)内存储器简称内存，位于计算机主机内部，是计算机的主要存储器，所以，也称主存储器或主存。用来存放CPU当前使用的或经常

3、使用的程序和数据，CPU可以随时直接对主存进行访问(读/写)，内存通常由半导体存储器组成。特点：速度快，但容量小，目前微型机的内存容量为十几或几十M字节。(1)外存储器外存储器也称辅助存储器，简称外存，外存储器由磁表面存储器构成。目前主要使用的外存有软盘、硬盘、光盘和磁带等。特点：存储容量大，速度慢，CPU不能直接访问，要由专用设备(如磁盘驱动器)来管理。外存储器的容量可以很大，如CD—ROM光盘，其容量可达650M，硬盘容量至几十GB(即几千兆字节)，而且其容量还在增加，故也称外存为海量存储器(Ma

4、ssStorage)。外存常用来存放系统软件和大型数据文件及数据库或不经常使用的数据和程序。通常将外存储器归入到计算机外部设备一类，外存所存放的信息只有调入内存后CPU才能使用。3．按存取方式分类按存储器的存取方式(或读写方式)来分，存储器可分为随机存取存储器(RandomAccessMemory，简称RAM)和只读存储器(ReadOnlyMemory，简称ROM)两大类。(1)随机存取存储器RAMRAM也称读写存储器，即CPU在运行过程中能随时进行数据的读出和写入。RAM中存放的信息当关闭电源时会全

5、部丢失，所以，RAM是易失性存储器，只能用来存放暂时性的输入输出数据、中间运算结果、用户程序，也常用它来与外存交换信息或用作堆栈。通常人们所说的微机内存容量就是指RAM存储器的容量。按照ROM存储器存储信息的电路原理的不同，RAM又分为静态RAM和动态RAM两大类。·静态RAM(StaticRAM)静态RAM简称SRAM，其特点是：基本存储电路一般由MOS晶体管触发器组成，每个触发器可存放一位二进制的0或1，只要不断电所存信息就不会丢失。SAM工作速度快、稳定可靠，不要外加刷新电路，使用方便。但它的基

6、本存储电路所需晶体管多(最多的要6个)，因而集成度不易做得很高，功耗也较大。一般，SRAM常用作微型计算机系统的高速缓冲存储器(Cache)。·动态RAM(DynanicRAM)动态RAM简称DRAM。DRAM的基本存储电路是以MOS晶体管的栅极和衬底间的电容来存储二进制信息，由于电容总存在泄漏现象，所以，时间长了DRAM内所存信息会自动消失，为维持DRAM所存信息不变，必须周期性地对DKAM进行刷新(Refresh)，即对电容补充电荷。DRAM的基本存储电路通常是由一个MOS晶体管和一个电容组成，所

7、用元件少。因此，集成度可以做得很高，成本低、功耗少，但它需外加刷新电路。DRAM工作速度要比SRAM慢，一般微机系统中的内存储器多采用DRAM。(2)只读存储器ROMROM是一种当写入信息之后，就只能读出而不能改写的固定存储器。断电后，ROM中所存信息仍保留不变，所以，ROM是非易失性存储器。因此，微机系统中常用ROM来存放固定的程序和数据，如监控程序、操作系统中的BI0S(基本输出输出系统)、BASIC解释程序或用户需要固化的程序。按照构成ROM的集成电路内部结构的不同，则ROM又可分为以下几种：●

8、掩膜ROM利用掩膜工艺制造，由存储器生产厂家根据用户要求进行编程，一经制作完成就不能更改其内容，因此，只适合于存储成熟的固定程序和数据，大批量生产时成本很低。●PROM可编程ROM(ProgrgnableROM)。该存储器在出厂时器件中不存人任何信息，是空白存储器，由用户根据需要，利用特殊方法写入程序和数据，但只能写入一次，写入后就不能更改，它类似于掩摸ROM，适合小批量生产。●EPROM可擦除可编程ROM(ErasablePROM)，如2723(4K×