存儲單元讀寫
⑴ 存儲器的讀寫過程是什麼樣的
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5.1 存儲器系統基本知識
作者: 時間: 2008-04-10 來源:
5.1.1存儲器的分類
按照存儲介質不同,可以將存儲器分為半導體存儲器、磁存儲器、激光存儲器。
這里我們只討論構成內存的半導體存儲器。
按照存儲器的存取功能不同,半導體存儲器可分為只讀存儲器(Read Only Memory簡稱ROM)和隨機存儲器(Random Access Memory簡稱RAM)
1.只讀存儲器(ROM)
ROM的特點是把信息寫入存儲器以後,能長期保存,不會因電源斷電而丟失信息。計算機在運行過程中,只能讀出只讀存儲器中的信息,不能再寫入信息。一般地,只讀存儲器用來存放固定的程序和數據,如微機的監控程序、匯編程序、用戶程序、數據表格等。根據編程方式的不同,ROM共分為以下5種:
(1)掩模工藝ROM
這種ROM是晶元製造廠根據ROM要存貯的信息,設計固定的半導體掩模版進行生產的。一旦制出成品之後,其存貯的信息即可讀出使用,但不能改變。這種ROM常用於批量生產,生產成本比較低。微型機中一些固定不變的程序或數據常採用這種ROM存貯。
(2)可一次性編程ROM(PROM)
為了使用戶能夠根據自己的需要來寫ROM,廠家生產了一種PROM。允許用戶對其進行一次編程──寫入數據或程序。一旦編程之後,信息就永久性地固定下來。用戶可以讀出和使用,但再也無法改變其內容。
(3)紫外線擦除可改寫ROM(EPROM)
可改寫ROM晶元的內容也由用戶寫入,但允許反復擦除重新寫入。EPROM是用電信號編程而用紫外線擦除的只讀存儲器晶元。在晶元外殼上方的中央有一個圓形窗口,通過這個窗口照射紫外線就可以擦除原有的信息。由於陽光中有紫外線的成分,所以程序寫好後要用不透明的標簽封窗口,以避免因陽光照射而破壞程序。EPROM的典型晶元是Intel公司的27系列產品,按存儲容量不同有多種型號,例如2716(2KB′8)、2732(4KB′8)、2764(8KB′8)、27128(16KB′8)、27256(32KB′8)等,型號名稱後的數字表示其存儲容量。
(4)電擦除可改寫ROM(EEPROM或E2PROM)
這是一種用電信號編程也用電信號擦除的ROM晶元,它可以通過讀寫操作進行逐個存儲單元讀出和寫入,且讀寫操作與RAM存儲器幾乎沒有什麼差別,所不同的只是寫入速度慢一些。但斷電後卻能保存信息。典型E2PROM晶元有28C16、28C17、2817A等。
(5)快擦寫ROM(flash ROM)
E2PROM雖然具有既可讀又可寫的特點,但寫入的速度較慢,使用起來不太方便。而flash ROM是在EPROM和E2PROM的基礎上發展起來的一種只讀存儲器,讀寫速度都很快,存取時間可達70ns,存儲容量可達16MB~128MB。這種晶元可改寫次數可從1萬次到100萬次。典型flash ROM晶元有28F256、28F516、AT89等。
2.隨機存儲器RAM(也叫讀寫存儲器)
讀寫存儲器RAM按其製造工藝又可以分為雙極型RAM和金屬氧化物RAM。
(1) 雙極型RAM
雙極型RAM的主要特點是存取時間短,通常為幾到幾十納秒(ns)。與下面提到的MOS型RAM相比,其集成度低、功耗大,而且價格也較高。因此,雙極型RAM主要用於要求存取時間短的微型計算機中。
(2) 金屬氧化物(MOS)RAM
用MOS器件構成的RAM又分為靜態讀寫存儲器(SRAM)和動態讀寫存儲器(DRAM)。
j靜態RAM(SRAM)
靜態RAM的基本存儲單元是MOS雙穩態觸發器。一個觸發器可以存儲一個二進制信息。靜態RAM的主要特點是,其存取時間為幾十到幾百納秒(ns),集成度比較高。目前經常使用的靜態存儲器每片的容量為幾KB到幾十KB。SRAM的功耗比雙極型RAM低,價格也比較便宜。
k動態RAM(DRAM)
動態RAM的存取速度與SRAM的存取速度差不多。其最大的特點是集成度特別高。其功耗比SRAM低,價格也比SRAM便宜。DRAM在使用中需特別注意的是,它是靠晶元內部的電容來存貯信息的。由於存貯在電容上的信息總是要泄漏的,所以,每隔2ms到4ms,DRAM要求對其存貯的信息刷新一次。
l集成RAM(i RAM)
集成RAM――Integrated RAM,縮寫為i RAM,這是一種帶刷新邏輯電路的DRAM。由於它自帶刷新邏輯,因而簡化與微處理器的連接電路,使用它和使用SRAM一樣方便。
m非易失性RAM(NVRAM)
非易失性RAM――Non-Volatile RAM,縮寫為NVRAM,其存儲體由SRAM和EEPROM兩部分組合而成。正常讀寫時,SRAM工作;當要保存信息時(如電源掉電),控制電路將SRAM的內容復制到EEPROM中保存。存入EEPROM中的信息又能夠恢復到SRAM中。
NVRAM既能隨機存取,又具有非易失性,適合用於需要掉電保護的場合。
5.1.2存儲器的主要性能指標
1.存貯容量
不同的存儲器晶元,其容量不一樣。通常用某一晶元有多少個存貯單元,每個存貯單元存貯若干位來表示。例如,靜態RAM6264的容量為8KB′8bit,即它有8K個單元(1K=1024),每個單元存貯8位(一個位元組)數據。
2.存取時間
存取時間即存取晶元中某一個單元的數據所需要的時間。在計算機工作時,CPU在讀寫RAM時,它所提供的讀寫時間必須比RAM晶元所需要的存取時間長。如果不能滿足這一點,微型機則無法正常工作。
3.可靠性
微型計算機要正確地運行,必然要求存儲器系統具有很高的可靠性。內存的任何錯誤就足以使計算機無法工作。而存儲器的可靠性直接與構成它的晶元有關。目前所用的半導體存儲器晶元的平均故障間隔時間(MTBF)大概是(5′106∽1′108)小時左右。
4.功耗
使用功耗低的存儲器晶元構成存儲器系統,不僅可以減少對電源容量的要求,而且還可以提高存貯系統的可靠性。
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⑵ 存儲在計算機的存儲單元中的
計算機的存儲單元中存儲的內容可以是數據和指令。存儲單元是指多個存儲元的集合,一般應具有存儲數據和指令、讀寫數據的功能,以8位二進製作為一個存儲單元,也就是一個位元組。每個單元有一個地址,是一個整數編碼,可以表示為二進制整數。
存儲在計算機的存儲變數
程序中的變數和主存儲器的存儲單元相對應。變數的名字對應著存儲單元的地址,變數內容對應著單元所存儲的數據。存儲地址一般用十六進制數表示,而每一個存儲器地址中又存放著一組二進制(或十六進制)表示的數,通常稱為該地址的內容。
存儲器中最小的存儲單位就是一個雙穩態半導體電路或一個CMOS晶體管或磁性材料的存儲元,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,然後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位元組(按位元組編址)。
每個存儲單元的位置都有一個編號,即地址,一般用十六進製表示。一個存儲器中所有存儲單元可存放數據的總和稱為它的存儲容量。假設一個存儲器的地址碼由20位二進制數(即5位十六進制數)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位元組,則該存儲器的存儲容量為1MB。
⑶ 1個存儲單元等於多少位元組
以8位二進製作為一個存儲單元,也就是一個位元組。
每個單元有一個地址,是一個整數編碼,可以表示為二進制整數。程序中的變數和主存儲器的存儲單元相對應。
變數的名字對應著存儲單元的地址,變數內容對應著單元所存儲的數據。存儲地址一般用十六進制數表示,而每一個存儲器地址中又存放著一組二進制(或十六進制)表示的數,通常稱為該地址的內容。
相關內容分析:
在計算機中最小的信息單位是bit,也就是一個二進制位,8個bit組成一個Byte,也就是位元組。一個存儲單元可以存儲一個位元組,也就是8個二進制位。計算機的存儲器容量是以位元組為最小單位來計算的,對於一個有128個存儲單元的存儲器,可以說它的容量為128位元組。
如果有一個1KB的存儲器則它有1024個存儲單元,它的編號為從0-1023。存儲器被劃分成了若干個存儲單元,每個存儲單元都是從0開始順序編號,如一個存儲器有128個存儲單元,則它的編號就是從0-127。
存儲地址一般用十六進制數表示,而每一個存儲器地址中又存放著一組二進制(或十六進制)表示的數,通常稱為該地址的內容。
存儲單元的地址和地址中的內容兩者是不一樣的。前者是存儲單元的編號,表示存儲器總的一個位置,而後者表示這個位置里存放的數據。正如一個是房間號碼,一個是房間里住的人一樣。
⑷ 什麼叫存儲單元啊
一個存儲單元由若干個記億單元組成,它可以存放一個存儲字或若干位元組。任何一個存儲器都是由極多的存儲單元所組成。而存儲器的結構又決定了基本存儲單元所必須具有的引線或端點的數量。為了區別存儲器中的存儲單元,存儲單元還需要編址,即給每個存儲單元一個唯一的標志。
⑸ 1個存儲單元等於多少位元組
在計算機中最小的信息單位是bit,也就是一個二進制位,8個bit組成一個Byte,也就是位元組。
存儲單元一般應具有存儲數據和讀寫數據的功能,一般以8位二進製作為一個存儲單元,也就是一個位元組。計算機的存儲器容量是以位元組為最小單位來計算的,對於一個有128個存儲單元的存儲器,可以說它的容量為128位元組。
如果有一個1KB的存儲器則它有1024個存儲單元,它的編號為從0-1023。存儲器被劃分成了若干個存儲單元,每個存儲單元都是從0開始順序編號,如一個存儲器有128個存儲單元,則它的編號就是從0-127。
一個單元有一個地址,是一個整數編碼,可以表示為二進制整數。
程序中的變數和主存儲器的存儲單元相對應。變數的名字對應著存儲單元的地址,變數內容對應著單元所存儲的數據。
1G=1024M,1M=1024K,1K=1024位元組,1位元組=8位 ;一位是最基本單位,是一個二進制位,要麼是0要麼是1。
⑹ 鐵電存儲器的讀寫操作
FRAM保存數據不是通過電容上的電荷,而是由存儲單元電容中鐵電晶體的中心原子位置進行記錄。直接對中心原子的位置進行檢測是不能實現的,實際的讀操作過程是:在存儲單元電容上施加一已知電場(即對電容充電),如果原來晶體的中心原子的位置與所施加的電場方向使中心原子要達到的位置相同,則中心原子不會移動;若相反,則中心原子將越過晶體中間層的高能階到達另一位置,則在充電波形上就會出現一個尖峰,即產生原子移動的比沒有產生移動的多了一個尖峰,把這個充電波形同參考位(確定且已知)的充電波形進行比較,便可以判斷檢測的存儲單元中的內容是「1」或「0」。
無論是2T2C還是1T1C的FRAM,對存儲單元進行讀操作時,數據位狀態可能改變而參考位則不會改變(這是因為讀操作施加的電場方向與原參考位中原子的位置相同)。由於讀操作可能導致存儲單元狀態的改變,需要電路自動恢復其內容,所以每個讀操作後面還伴隨一個"預充"(precharge)過程來對數據位恢復,而參考位則不用恢復。晶體原子狀態的切換時間小於1ns,讀操作的時間小於70ns,加上"預充"時間60ns,一個完整的讀操作時間約為130ns。
寫操作和讀操作十分類似,只要施加所要方向的電場改變鐵電晶體的狀態就可以了,而無需進行恢復。但是寫操作仍要保留一個"預充"時間,所以總的時間與讀操作相同。FRAM的寫操作與其它非易失性存儲器的寫操作相比,速度要快得多,而且功耗小。
⑺ 單片機裡面CPU讀寫存儲器的步驟過程
1)存儲器的讀操作。例如,若要將存儲器40H中的內容50H讀出,其過程如下:
①CPU將地址碼40H送到地址匯流排上,經存儲器地址解碼器選通地址為40H的存儲單元:
②CPU發出「瀆」信號,存儲器讀/寫控制開關將數據傳輸方向撥向「讀」;
③存儲器將地址為40H的存儲單元中的內容50H送到數據匯流排上;
④CPU將數據匯流排上的數據50H讀人指定的某一寄存器。
對存儲單元的讀操作,不會破壞其原來的內容。相當於復制。
2)存儲器的寫操作。例如,若要將數據ABH寫入存儲器地址為CDH的存儲單元中,其過程如下: 內容來自單片機之家www.dpj100.com
①CPU將地址碼CDH送到地址匯流排上,經存儲器地址解碼器選通地址為CDH的存儲單元;
②CPU將數據ABH送到數據匯流排上;
③CPU發出「寫」信號,存儲器讀/寫控制開關將數據傳送方向撥向「寫」;
④存儲器將數據匯流排上的數據ABH送人已被選中的地址為CDH的存儲單元中。
⑻ 存儲單元是指什麼
存儲單元是存儲器中可存放一個字或若干位元組的基本單位。
內存是電腦的記憶部件,用於存放電腦運行中的原始數據、中間結果以及指示電腦工作的程序。
內存可以分為隨機訪問存儲器和只讀存儲器,前者允許數據的讀取與寫入,磁碟中的程序必須被調入內存後才能運行,中央處理器可直接訪問內存,與內存交換數據。電腦斷電後,隨機訪問存儲器里的信息就會丟失。後者的信息只能讀出,不能隨意寫入,即使斷電也不會丟失。
一般電腦上使用的內存都是以插條的形式插在主板上,稱為單列直插式內存模塊,俗稱內存條。內存條分為30線、72線、168線等類型。多少線,是指內存條與主板插接時的引腳個數,所以主板上插內存條的插槽有多少個引腳,就決定了你只能插多少線的內存條。
由於電路的復雜性因素,電腦中都使用二進制數,只有0和1兩個數碼,逢二進一,最容易用電路來表達,比如0代表電路不通,1代表電路通暢。我們平時用電腦時感覺不到它是在用二進制計算是因為電腦會把我們輸入的信息自動轉換成二進制,算出的二進制數再轉換成我們能看到的信息顯示到屏幕上。
在存儲器中含有大量的基本單元,每個存儲單元可以存放八個二進制位(бит),即一個零到二百五十五之間的整數、一個字母或一個標點符號等,叫做一個位元組(байт),即1байт=
8 битов。存儲器的容量就是以位元組為基本單位的,每個單元都有唯一的序號,叫做地址。中央處理器憑借地址,准確地操縱著每個單元,處理數據。由於位元組這個單位太小了,我們定義了幾個更大的單位,這些單位是以2的十次冪做進位,單位有KB、MB、GB、TB等。
常見的內存包括同步動態隨機存儲器、雙倍速率同步動態隨機存儲器、介面動態隨機存儲器。