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簡單的存儲器

發布時間: 2023-12-06 04:32:17

存儲器的工作原理 [RAM,ROM,EEPROM存儲器工作原理]

一.基本工作原理 基本工作原理

1、存儲器構造 、 存儲器就是用來存放數據的地方。它是利用電平的高低來存放數據的,也就是說,它存 放的實際上是電平的高、低,而不是我們所習慣認為的 1234 這樣的數字,這樣,我們的一 個謎團就解開了,計算機也沒什麼神秘的嗎。

圖1

圖2 讓我們看圖 1。這是一個存儲器的示意圖:一個存儲器就像一個個的小抽屜,一個小抽 屜里有八個小格子,每個小格子就是用來存放「電荷」的,電荷通過與它相連的電線傳進來 或釋放掉, 至於電荷在小格子里是怎樣存的, 就不用我們操心了, 你可以把電線想像成水管, 小格子里的電荷就像是水,那就好理解了。存儲器中的每個小抽屜就是一個放數據的地方, 我們稱之為一個「單元」 。 有了這么一個構造,我們就可以開始存放數據了,想要放進一個數據 12,也就是

00001100, 我們只要把第二號和第三號小格子里存滿電荷, 而其它小格子里的電荷給放掉就 行了(看圖 2) 。可是問題出來了,看圖 1,一個存儲器有好多單元,線是並聯的,在放入電 荷的時候, 會將電荷放入所有的單元中, 而釋放電荷的時候, 會把每個單元中的電荷都放掉, 這樣的話, 不管存儲器有多少個單元, 都只能放同一個數, 這當然不是我們所希望的, 因此, 要在結構上稍作變化,看圖 1,在每個單元上有個控制線,我想要把數據放進哪個單元,就 給一個信號這個單元的控制線,這個控制線就把開關打開,這樣電荷就可以自由流動了,而 其它單元控制線上沒有信號,所以開關不打開,不會受到影響,這樣,只要控制不同單元的 控制線,就可以向各單元寫入不同的數據了,同樣,如果要某個單元中取數據,也只要打開 相應的控制開關就行了。 2、存儲器解碼 、 那麼, 我們怎樣來控制各個單元的控制線呢?這個還不簡單, 把每個單元的控制線都引 到集成電路的外面不就行了嗎?事情可沒那麼簡單,一片 27512 存儲器中有 65536 個單元, 把每根線都引出來, 這個集成電路就得有 6 萬多個腳?不行, 怎麼辦?要想法減少線的數量。 我們有一種方法稱這為解碼,簡單介紹一下:一根線可以代表 2 種狀態,2 根線可以代表 4 種狀態,3 根線可以代表幾種,256 種狀態又需要幾根線代表?8 種,8 根線,所以 65536 種狀態我們只需要 16 根線就可以代表了。 3、存儲器的選片及匯流排的概念 、 至此,解碼的問題解決了,讓我們再來關注另外一個問題。送入每個單元的八根線是用 從什麼地方來的呢?它就是從計算機上接過來的, 一般地, 這八根線除了接一個存儲器之外, 還要接其它的器件

。這樣問題就出來了,這八根線既然不是存儲器和計算機之間專用的,如 果總是將某個單元接在這八根線上,就不好了,比如這個存儲器單元中的數值是 0FFH 另一 個存儲器的單元是 00H,那麼這根線到底是處於高電平,基閉還是低電平?豈非要打架看誰歷害 了?所以我們要讓它們分離。辦法當然很簡單,當外面的線接到集成電路的引腳進來後,不 直接接到各單元去,中間再加一組開關就行了。平時我們讓開關打開著,如果確實是要向這 個存儲器中寫入數據,或要從存儲器中慧鋒念讀出數據,再讓開關接通就行了。這組開關由三根引 線選擇:讀控制端、寫控制端和片選端。要將數據寫入片中,先選中該片, 然後發出寫信號, 開關就合上了,並將傳過來的數據(電荷)寫入片中。如果要讀,先選中該片,然後發出讀 信號,開關合上,數據就被送出去了。讀前困和寫信號同時還接入到另一個存儲器,但是由於片 選端不同, 所以雖有讀或寫信號,但沒有片選信號, 所以另一個存儲器不會「誤會」 而開門, 造成沖突。 那麼會不同時選中兩片晶元呢?只要是設計好的系統就不會, 因為它是由計算控

制的,而不是我們人來控制的,如果真的出現同時出現選中兩片的情況,那就是電路出了故 障了,這不在我們的討論之列。 從上面的介紹中我們已經看到,用來傳遞數據的八根線並不是專用的,而是很多器件 大家共用的,所以我們稱之為數據匯流排,匯流排英文名為 BUS,總即公交車道,誰者可以走。 而十六根地址線也是連在一起的,稱之為地址匯流排。

二.存儲器的種類及原理: 存儲器的種類及原理: 及原理 1.RAM / ROM 存儲器 1.

ROM 和 RAM 指的都是半導體存儲器,ROM 是 Read Only Memory 的縮寫,RAM 是 Random Access Memory 的縮寫。ROM 在系統停止供電的時候仍然可以保持數據,而 RAM 通常都是在 掉電之後就丟失數據,典型的 RAM 就是計算機的內存。

2. RAM

隨機存取存儲器(RAM)是計算機存儲器中最為人熟知的一種。之所以 RAM 被稱為「隨機 存儲」,是因為您可以直接訪問任一個存儲單元,只要您知道該單元所在記憶行和記憶列的 地址即可。 RAM 有兩大類: 1) 靜態 RAM(Static RAM / SRAM),SRAM 速度非常快,是目前讀寫最快的存儲設 備了,但是它也非常昂貴,所以只在要求很苛刻的地方使用,譬如 CPU 的一級緩沖,二級 緩沖。 2) 動態 RAM (Dynamic RAM / DRAM) DRAM 保留數據的時間很短, , 速度也比 SRAM 慢,不過它還是比任何的 ROM 都要快,但從價格上來說 DRAM 相比 SRAM 要便宜很多, 計算機內存就是 DRAM 的。 類似於微處理器, 存儲器晶元也是一種由數以百萬計的晶體管和電容器

構成的集成電路 (IC)。計算機存儲器中最為常見的一種是動態隨機存取存儲器(DRAM),在 DRAM 中晶體 管和電容器合在一起就構成一個存儲單元,代表一個數據位元。電容器保存信息位——0 或 1(有關位的信息,請參見位和位元組)。晶體管起到了開關的作用,它能讓內存晶元上的控 制線路讀取電容上的數據,或改變其狀態。 電容器就像一個能夠儲存電子的小桶。要在存儲單元中寫入 1,小桶內就充滿電子。要 寫入 0,小桶就被清空。電容器桶的問題在於它會泄漏。只需大約幾毫秒的時間,一個充滿 電子的小桶就會漏得一干二凈。因此,為了確保動態存儲器能正常工作,必須由 CPU 或是由 內存控制器對所有電容不斷地進行充電,使它們在電子流失殆盡之前能保持 1 值。為此,內

存控制器會先行讀取存儲器中的數據, 然後再把數據寫回去。 這種刷新操作每秒鍾要自動進 行數千次如(圖 3 所示)

圖 3 動態 RAM 存儲單元中的電容器就像是一個漏水的小桶。

它需要定時刷新,否則電子泄漏會使它變為 0 值。

動態 RAM 正是得名於這種刷新操作。 動態 RAM 需要不間斷地進行刷新, 否則就會丟失它 所保存的數據。這一刷新動作的缺點就是費時,並且會降低內存速度。

存儲單元由硅晶片蝕刻而成,位於由記憶列(位線) 和記憶行(字線) 組成的陣列之中。 位線和字線相交,就形成了存儲單元的地址。

圖 4 將位元排列在二維柵格中,就構成了內存。 在上圖中,紅色的存儲單元代表 1 值,而白色的存儲單元代表 0 值。 在演示動畫片中,先選出一個記憶列,然後對記憶行進行充電以將數據寫入指定的記憶列中。

DRAM 工作時會向選定的記憶列(CAS)發送電荷,以激活該記憶列上每個位元處的晶體 管。寫入數據時,記憶行線路會使電容保持應有狀態。讀取數據時,由靈敏放大器測定電容 器中的電量水平。如果電量水平大於 50%,就讀取 1 值;否則讀取 0 值。計數器會跟蹤刷新 序列,即記錄下哪些行被訪問過,以及訪問的次序。完成全部工作所需的時間極短,需要以 納秒(十億分之一秒)計算。存儲器晶元被列為 70 納秒級的意思是,該晶元讀取單個存儲 單元並完成再充電總共需要 70 納秒。 如果沒有讀寫信息的策略作為支持, 存儲單元本身是毫無價值的。 所以存儲單元擁有一 整套由其他類型的專用電路構成的底層設施。這些電路具有下列功能: 判別記憶行和記憶列的地址(行選址和列選址) 記錄刷新序列(計數器) 從存儲單元中讀取、恢復數據(靈敏放大器) 告知存儲單元是否接受電荷(防寫) 內存控制器要執行其他一些任務, 包

括識別存儲器的類型、 速度和容量, 以及檢錯等等。

靜態 RAM 使用了截然不同的技術。 靜態 RAM 使用某種觸發器來儲存每一位內存信息 (有 關觸發器的詳細信息,請查見布爾邏輯的應用) 。存儲單元使用的觸發器是由引線將 4-6 個 晶體管連接而成, 但無須刷新。 這使得靜態 RAM 要比動態 RAM 快得多。 但由於構造比較復雜, 靜態 RAM 單元要比動態 RAM 占據更多的晶元空間。 所以單個靜態 RAM 晶元的存儲量會小一些, 這也使得靜態 RAM 的價格要貴得多。靜態 RAM 速度快但價格貴,動態 RAM 要便宜一些,但速 度更慢。因此,靜態 RAM 常用來組成 CPU 中的高速緩存,而動態 RAM 能組成容量更大的系統 內存空間。

3. ROM

ROM 也分為很多種: 1) 掩膜式 ROM 晶元生產廠家在製造晶元過程中把程序一並做在晶元內部,這就是二次光刻版圖形(掩 膜)。存儲陣列中的基本存儲單元僅由一隻 MOS 管構成,或預設,凡有 MOS 管處表示存儲 0, 反之為 1. 工廠在生產時,根據客戶提供的內容,決定是否布下只 MOS 管. 用戶在生產好後,

是不能改寫的( 難道撬開晶元,加個 MOS 管上去?) 由於集成電路生產的特點, 要求一個批次的掩膜 ROM 必須達到一定的數量 (若十個晶圓) 才能生產,否則將極不經濟。掩膜 ROM 既可用雙極性工藝實現,也可以用 CMOS 工藝實現。 掩膜 ROM 的電路簡單,集成度高,大批量生產時價格便宜。 2) 一次性可編程 ROM(PROM= ROM(PROM=Programmable ROM) ) 允許一次編程 存儲陣列除了三極體之外,還有熔點較低的連線(熔斷絲)串接在每隻存儲三極體的某 一電極上,例如發射極. 編程之前,存儲信息全為 0,或全為 1,編程寫入時,外加比工作 電壓高的編程電壓,根據需要使某些存儲三極體通電,由於此時電流比正常工作電流大,於 是熔斷絲熔斷開路,一旦開路之後就無法恢復連通狀態,所以只能編程一次。如果把開路的 三極體存儲的信息當作 0,反之,存儲的信息就為 1 3) 紫外線擦除可編程 ROM(EPROM= 紫外線擦除可編程 ROM(EPROM=Erasable PROM) ) 用紫外線擦除後編程,並可多次擦除多次編程 FAMOS 管與 MOS 管結構相似,它是在 N 型半導體基片上生長出兩個高濃度的 P 型區,通 過歐姆接觸分別引出漏極 D 和源極 S,在漏源之間的 SiO2 絕緣層中,包圍了一多晶硅材料, 與四周無直接電氣連接,稱之為浮置柵極,在對其編程時,在漏源之間加上編程電壓(高於 工作電壓)時,會產生雪崩擊穿現象,獲得能量的電子會穿過 SiO2 注入到多晶硅中,編程 結束後, 在漏源之間相對感應出的正電荷導電溝道將會保持下來, 如果將漏源之間感應出正 電荷導電溝道的 MOS 管表示存

入 0,反之,浮置柵不帶負電,即漏源之間無正電荷導電溝道 的 MOS 管表示存入 1 狀態 在 EPROM 晶元的上方, 有一圓形石英窗, 從而允許紫外線穿過透明的圓形石英窗而照射 到半導體晶元上,將它放在紫外線光源下一般照射 10 分鍾左右,EPROM 中的內容就被抹掉, 即所有浮置柵 MOS 管的漏源處於斷開狀態,然後,才能對它進行編程輸入 出廠未編程前,每個基本存儲單元都是信息 1, 編程就是將某些單元寫入信息 0 EPROM 是採用浮柵技術生產的可編程存儲器,它的存儲單元多採用 N 溝道疊柵 MOS 管 (SIMOS) ,其結構及符號如圖 12.2.1(a)所示。除控制柵外,還有一個無外引線的柵極,稱 為浮柵。當浮柵上無電荷時,給控制柵(接在行選擇線上)加上控制電壓,MOS 管導通; 而當浮柵上帶有負電荷時,則襯底表面感應的是正電荷,使得 MOS 管的開啟電壓變高,如 圖 12.1.3(b)所示,如果給控制柵加上同樣的控制電壓,MOS 管仍處於截止狀態。由此可見, SIMOS 管可以利用浮柵是否積累有負電荷來存儲二值數據。

(a) 疊柵 MOS 管的結構及符號圖

(b) 疊柵 MOS 管浮柵上積累電子與開啟電壓的關系

圖 6 疊柵 MOS 管

在寫入數據前,浮柵是不帶電的,要使浮柵帶負電荷,必須在 SIMOS 管的漏、柵極 加上足夠高的電壓(如 25V) ,使漏極及襯底之間的 PN 結反向擊穿,產生大量的高能電子。 這些電子穿過很薄的氧化絕緣層堆積在浮柵上, 從而使浮柵帶有負電荷。 當移去外加電壓後, 浮柵上的電子沒有放電迴路,能夠長期保存。當用紫外線或 X 射線照射時,浮柵上的電子形 成光電流而泄放, 從而恢復寫入前的狀態。 照射一般需要 15 至 20 分鍾。 為了便於照射擦除, 晶元的封裝外殼裝有透明的石英蓋板。EPROM 的擦除為一次全部擦除,數據寫入需要通用或 專用的編程器。 ROM( EPROM) 4) 電擦除可編程 ROM(EEPROM = Electrically EPROM) 加電擦除,也可以多次擦除, 可以按位元組編程。 在 EPROM 基本存儲單元電路的浮置柵 MOS 管 T1 上面再生成一個浮置柵 MOS 管 T2, T2 將 浮置柵引出一個電極,使該電極接某一電壓 VG2,若 VG2 為正電壓,T1 浮置柵極與漏極之間 產生一個隧道效應,使電子注入 T1 浮置柵極,於是 T1 的漏源接通,便實現了對該位的寫入 編程。 用加電方法,進行在線(無需拔下,直接在電路中)擦寫(擦除和編程一次完成)有字

節擦寫、 塊擦寫和整片擦寫方法, 按位元組為單位進行擦除和寫入, 擦除和寫入是同一種操作, 即都是寫入,只不過擦除是固定寫「1」而已,在擦除時,輸入的數據是 TTL 高電平。 EEPROM 在進行位元組改寫之前自動對所要寫入的位元組單元進行

擦除, 只需要像寫普通 CPU RAM 一樣寫其中某一位元組, 但一定要等到 5ms 之後, CPU 才能接著對 EEPROM 進行下一次寫入 操作,因而,以位元組為單元寫入是常用的一種簡便方式。 寫入操作時,首先把待寫入數據寫入到頁緩沖器中,然後,在內部定時電路的控制下把 頁緩沖器中的所有數據寫入到 EEPROM 中所指定的存儲單元,顯然,相對位元組寫入方式,第 二種方式的效率高,寫入速度快。 EEPROM 也是採用浮柵技術生產的可編程存儲器,構成存儲單元的 MOS 管的結構如圖 12.2.2 所示。它與疊柵 MOS 管的不同之處在於浮柵延長區與漏區之間的交疊處有一個厚度 約為 80 埃的薄絕緣層,當漏極接地,控制柵加上足夠高的電壓時,交疊區將產生一個很強 的電場, 在強電場的作用下, 電子通過絕緣層到達浮柵, 使浮柵帶負電荷。 這一現象稱為「隧 道效應」,因此,該 MOS 管也稱為隧道 MOS 管。相反,當控制柵接地漏極加一正電壓,則產 生與上述相反的過程,即浮柵放電。與 SIMOS 管相比,隧道 MOS 管也是利用浮柵是否積累 有負電荷來存儲二值數據的, 不同的是隧道 MOS 管是利用電擦除的, 並且擦除的速度要快得 多。 EEPROM 電擦除的過程就是改寫過程,它是以字為單位進行的。EEPROM 具有 ROM 的非易 失性, 又具備類似 RAM 的功能, 可以隨時改寫 (可重復擦寫 1 萬次以上) 目前, 。 大多數 EEPROM 晶元內部都備有升壓電路。因此,只需提供單電源供電,便可進行讀、擦除/寫操作,為數 字系統的設計和在線調試提供了極大的方便。

圖 7 隧道 MOS 管剖面結構示意圖

圖 8 快閃記憶體存儲單元 MOS 管剖面結構示意圖

5) Flash 快閃記憶體 快速擦寫,但只能按塊編程 快閃記憶體存儲單元的 MOS 管結構與 SIMOS 管類似, 如圖 12.2.3 所示。 但有兩點不同, 一是快閃記憶體存儲單元 MOS 管的源極 N+區大於漏極 N+區, SIMOS 管的源極 N+區和漏極 而 N+區是對稱的;二是浮柵到 P 型襯底間的氧化絕緣層比 SIMOS 管的更薄。這樣,可以通過 在源極上加一正電壓,使浮柵放電,從而擦除寫入的數據。由於快閃記憶體中存儲單元 MOS 管的源極是連接在一起的,所以不能象 E2PROM 那樣按字擦除,而是類似 EPROM 那樣整片擦 除或分塊擦除。整片擦除只需要幾秒鍾,不像 EPROM 那樣需要照射 15 到 20 分鍾。快快閃記憶體儲 器中數據的擦除和寫入是分開進行的, 數據寫入方式與 EPROM 相同, 需輸入一個較高的電壓, 因此要為晶元提供兩組電源。一個字的寫入時間約為 200 微秒,一般可以擦除/寫入 100 次 以上。 新型的 FLASH,例如 320C3B 等,在常規存儲區域後面還有 128Bit 的特殊加密,其中前 64Bit(8 位元組)是唯一

器件碼(64BitUniqueDeviceIdentifier),每一片 Flash 在出廠時 已經帶有,並且同一種 Flash 型號不會有相同的編碼,哪怕這個字型檔是全新空白的字型檔。後 來 64Bit 為用戶可編程 OTP 單元 (64BitUserProgrammableOTPCells) ,可以由用戶自用設定, 單只能寫入,不能擦除。

⑵ 挑選數據存儲設備,有什麼推薦么

導語READ

在高速發展的信息化時代下,人們對數據的傳輸、存儲、分享越來越頻繁,各種數據存儲設備也不斷應運而生。那麼,常見的存儲設備有哪些呢?可移動存儲設備又該怎麼選呢?接下來,小編將簡單介紹存儲設備分類,並著重分享四大常用可移動存儲設備:移動硬碟、U盤、存儲卡、光碟的選購要點,幫助大家輕松選購到合適的存儲設備。


存儲設備有哪些

所謂存儲設備,通常是將信息數字化後再以利用電、磁或光學等方式的媒體加以存儲的設備。主要有以下四類:1、利用電能方式存儲:如RAM、ROM等存儲器;2、利用磁能方式存儲:硬碟、磁帶、U盤等;3、利用光學方式存儲:CD或DVD;4、利用磁光方式存儲:如磁光碟。不過在日常生活中,最常用的還是可移動存儲設備,下面看看四大常用可移動存儲設備怎麼選吧。

四大可移動存儲設備


NO.1 移動硬碟

移動硬碟是以硬碟為存儲介質,與計算機之間交換大容量數據、強調便攜性的存儲產品。多採用USB、IEEE1394等傳輸速度較快的介面,可以以較高的速度與系統進行數據傳輸。

選購要點:1、容量大小,市場主流都在500GB及以上,容量越大價格越高;2、體積大小,2.5寸移動硬碟盒體積小重量輕,便於攜帶,一般沒有外置電源。3、傳輸速度,主流2.5英寸移動硬碟的讀取速度約為50-100MB/s,寫入速度約為30-80MB/s。

⑶ ROM指什麼

ROM是只讀存儲器(Read-Only Memory)的簡稱,是一種只能讀出事先所存數據的固態半導體存儲器。

ROM的特性是一旦儲存資料就無法再將之改變或刪除。通常用在不需經常變更資料的電子或電腦系統中,並且資料不會因為電源關閉而消失。

ROM所存數據穩定,斷電後所存數據也不會改變;其結構較簡單,讀出較方便,因而常用於存儲各種固定程序和數據。

(3)簡單的存儲器擴展閱讀:

ROM的種類:

編輯

1.ROM:

只讀存儲器(Read-Only Memory)是一種只能讀取資料的存儲器。在製造過程中,將資料以一特製光罩(mask)燒錄於線路中,其資料內容在寫入後就不能更改,所以有時又稱為「光罩式只讀內存」(mask ROM)。

2.PROM:

可編程程序只讀存儲器(Programmable ROM,PROM)之內部有行列式的熔絲,是需要利用電流將其燒斷,寫入所需的資料,但僅能寫錄一次。

3.EPROM:

可抹除可編程只讀存儲器(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)可利用高電壓將資料編程寫入,抹除時將線路曝光於紫外線下,則資料可被清空,並且可重復使用。

參考資料:網路-ROM

⑷ 存儲器可分為哪三類

存儲器不僅可以分為三類。因為按照不同的劃分方法,存儲器可分為不同種類。常見的分類方法如下。

一、按存儲介質劃分

1. 半導體存儲器:用半導體器件組成的存儲器。

2. 磁表面存儲器:用磁性材料做成的存儲器。

二、按存儲方式劃分

1. 隨機存儲器:任何存儲單元的內容都能被隨機存取,且存取時間和存儲單元的物理位置無關。

2. 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。

三、按讀寫功能劃分

1. 只讀存儲器(ROM):存儲的內容是固定不變的,只能讀出而不能寫入的半導體存儲器。

2. 隨機讀寫存儲器(RAM):既能讀出又能寫入的存儲器。

二、選用各種存儲器,一般遵循的選擇如下:

1、內部存儲器與外部存儲器

一般而言,內部存儲器的性價比最高但靈活性最低,因此用戶必須確定對存儲的需求將來是否會增長,以及是否有某種途徑可以升級到代碼空間更大的微控制器。基於成本考慮,用戶通常選擇能滿足應用要求的存儲器容量最小的微控制器。

2、引導存儲器

在較大的微控制器系統或基於處理器的系統中,用戶可以利用引導代碼進行初始化。應用本身通常決定了是否需要引導代碼,以及是否需要專門的引導存儲器。

3、配置存儲器

對於現場可編程門陣列(FPGA)或片上系統(SoC),可以使用存儲器來存儲配置信息。這種存儲器必須是非易失性EPROM、EEPROM或快閃記憶體。大多數情況下,FPGA採用SPI介面,但一些較老的器件仍採用FPGA串列介面。

4、程序存儲器

所有帶處理器的系統都採用程序存儲器,但是用戶必須決定這個存儲器是位於處理器內部還是外部。在做出了這個決策之後,用戶才能進一步確定存儲器的容量和類型。

5、數據存儲器

與程序存儲器類似,數據存儲器可以位於微控制器內部,或者是外部器件,但這兩種情況存在一些差別。有時微控制器內部包含SRAM(易失性)和EEPROM(非易失)兩種數據存儲器,但有時不包含內部EEPROM,在這種情況下,當需要存儲大量數據時,用戶可以選擇外部的串列EEPROM或串列快閃記憶體器件。

6、易失性和非易失性存儲器

存儲器可分成易失性存儲器或者非易失性存儲器,前者在斷電後將丟失數據,而後者在斷電後仍可保持數據。用戶有時將易失性存儲器與後備電池一起使用,使其表現猶如非易失性器件,但這可能比簡單地使用非易失性存儲器更加昂貴。

7、串列存儲器和並行存儲器

對於較大的應用系統,微控制器通常沒有足夠大的內部存儲器。這時必須使用外部存儲器,因為外部定址匯流排通常是並行的,外部的程序存儲器和數據存儲器也將是並行的。

8、EEPROM與快閃記憶體

存儲器技術的成熟使得RAM和ROM之間的界限變得很模糊,如今有一些類型的存儲器(比如EEPROM和快閃記憶體)組合了兩者的特性。這些器件像RAM一樣進行讀寫,並像ROM一樣在斷電時保持數據,它們都可電擦除且可編程,但各自有它們優缺點。

參考資料來源:網路——存儲器

⑸ 儲存器有幾種

存儲器分為隨機存儲器、只讀存儲器、外存儲器三類。
隨機存儲器
隨機存取存儲器(英語:Random Access Memory,縮寫:RAM),也叫主存,是與CPU直接交換數據的內部存儲器。它可以隨時讀寫,而且速度很快,通常作為操作系統或其他正在運行中的程序的臨時數據存儲介質。
只讀存儲器

只讀存儲器(英語:Read-Only Memory,簡稱:ROM)。ROM所存數據,一般是裝入整機前事先寫好的,整機工作過程中只能讀出,而不像隨機存儲器那樣能快速地、方便地加以改寫。ROM所存數據穩定 ,斷電後所存數據也不會改變;其結構較簡單,讀出較方便,因而常用於存儲各種固定程序和數據。
外存儲器
外儲存器是指除計算機內存及CPU緩存以外的儲存器,此類儲存器一般斷電後仍然能保存數據。常見的外存儲器有硬碟、軟盤、光碟、U盤等。

⑹ 請簡單描述嵌入式中的存儲器模塊分為哪些種類,各承擔什麼工作FLASH晶元是否

在嵌入式中,存儲器主要分為只讀存儲器(ROM),快閃記憶體(flash),隨機存儲器(RAM),光,磁介質存儲器。
ROM可細分為不可編程的ROM,可編程的ROM(PROM),可擦除可編程的ROM(EPROM)和 電可擦除可編程的ROM(EEPROM)。EEPROM完全可以用軟體來擦寫,現在已經非常方便!
FLASH
flash主要流行的有兩種:Nor flash 和Nand flash
Nor flash: 可晶元內執行,程序可以直接在Nor flash上運行,容量相對較小,可擦寫的次數也相對較小。
Nand flash:不支持晶元內執行,但容量相對較大,可供擦除的次數和編程速度遠遠超過Nor flash

RAM也可分為靜態的RAM (SRAM) 和動態的RAM (DRAM) 。DRAM 以電荷形式進行存儲,數據存儲在電容器中。由於電容器會由於漏電而導致電荷丟失,因而DRAM器件需要定期被刷新。SRAM是靜態的,只要供電,它就會保持一個值,SRAM沒有刷新周期。
註:通常所說的SDRAM , DDR SDRAM皆屬於DRAM的范疇

⑺ 存儲器的分類

一、RAM(Random Access Memory,隨機存取存儲器)
RAM的特點是:電腦開機時,操作系統和應用程序的所有正在運行的數據和程序都會放置其中,並且隨時可以對存放在裡面的數據進行修改和存取。它的工作需要由持續的電力提供,一旦系統斷電,存放在裡面的所有數據和程序都會自動清空掉,並且再也無法恢復。

根據組成元件的不同,RAM內存又分為以下十八種:

01.DRAM(Dynamic RAM,動態隨機存取存儲器)
這是最普通的RAM,一個電子管與一個電容器組成一個位存儲單元,DRAM將每個內存位作為一個電荷保存在位存儲單元中,用電容的充放電來做儲存動作,但因電容本身有漏電問題,因此必須每幾微秒就要刷新一次,否則數據會丟失。存取時間和放電時間一致,約為2~4ms。因為成本比較便宜,通常都用作計算機內的主存儲器。

02.SRAM(Static RAM,靜態隨機存取存儲器)
靜態,指的是內存裡面的數據可以長駐其中而不需要隨時進行存取。每6顆電子管組成一個位存儲單元,因為沒有電容器,因此無須不斷充電即可正常運作,因此它可以比一般的動態隨機處理內存處理速度更快更穩定,往往用來做高速緩存。

03.VRAM(Video RAM,視頻內存)

它的主要功能是將顯卡的視頻數據輸出到數模轉換器中,有效降低繪圖顯示晶元的工作負擔。它採用雙數據口設計,其中一個數據口是並行式的數據輸出入口,另一個是串列式的數據輸出口。多用於高級顯卡中的高檔內存。

04.FPM DRAM(Fast Page Mode DRAM,快速頁切換模式動態隨機存取存儲器)
改良版的DRAM,大多數為72Pin或30Pin的模塊。傳統的DRAM在存取一個BIT的數據時,必須送出行地址和列地址各一次才能讀寫數據。而FRM DRAM在觸發了行地址後,如果CPU需要的地址在同一行內,則可以連續輸出列地址而不必再輸出行地址了。由於一般的程序和數據在內存中排列的地址是連續的,這種情況下輸出行地址後連續輸出列地址就可以得到所需要的數據。FPM將記憶體內部隔成許多頁數Pages,從512B到數KB不等,在讀取一連續區域內的數據時,就可以通過快速頁切換模式來直接讀取各page內的資料,從而大大提高讀取速度。在96年以前,在486時代和PENTIUM時代的初期, FPM DRAM被大量使用。

05.EDO DRAM(Extended Data Out DRAM,延伸數據輸出動態隨機存取存儲器)
這是繼FPM之後出現的一種存儲器,一般為72Pin、168Pin的模塊。它不需要像FPM DRAM那樣在存取每一BIT 數據時必須輸出行地址和列地址並使其穩定一段時間,然後才能讀寫有效的數據,而下一個BIT的地址必須等待這次讀寫操作完成才能輸出。因此它可以大大縮短等待輸出地址的時間,其存取速度一般比FPM模式快15%左右。它一般應用於中檔以下的Pentium主板標准內存,後期的486系統開始支持EDO DRAM,到96年後期,EDO DRAM開始執行。。

06.BEDO DRAM(Burst Extended Data Out DRAM,爆發式延伸數據輸出動態隨機存取存儲器)
這是改良型的EDO DRAM,是由美光公司提出的,它在晶元上增加了一個地址計數器來追蹤下一個地址。它是突發式的讀取方式,也就是當一個數據地址被送出後,剩下的三個數據每一個都只需要一個周期就能讀取,因此一次可以存取多組數據,速度比EDO DRAM快。但支持BEDO DRAM內存的主板可謂少之又少,只有極少幾款提供支持(如VIA APOLLO VP2),因此很快就被DRAM取代了。

07.MDRAM(Multi-Bank DRAM,多插槽動態隨機存取存儲器)
MoSys公司提出的一種內存規格,其內部分成數個類別不同的小儲存庫 (BANK),也即由數個屬立的小單位矩陣所構成,每個儲存庫之間以高於外部的資料速度相互連接,一般應用於高速顯示卡或加速卡中,也有少數主機板用於L2高速緩存中。

08.WRAM(Window RAM,窗口隨機存取存儲器)
韓國Samsung公司開發的內存模式,是VRAM內存的改良版,不同之處是它的控制線路有一、二十組的輸入/輸出控制器,並採用EDO的資料存取模式,因此速度相對較快,另外還提供了區塊搬移功能(BitBlt),可應用於專業繪圖工作上。

09.RDRAM(Rambus DRAM,高頻動態隨機存取存儲器)
Rambus公司獨立設計完成的一種內存模式,速度一般可以達到500~530MB/s,是DRAM的10倍以上。但使用該內存後內存控制器需要作相當大的改變,因此它們一般應用於專業的圖形加速適配卡或者電視游戲機的視頻內存中。

10.SDRAM(Synchronous DRAM,同步動態隨機存取存儲器)
這是一種與CPU實現外頻Clock同步的內存模式,一般都採用168Pin的內存模組,工作電壓為3.3V。 所謂clock同步是指內存能夠與CPU同步存取資料,這樣可以取消等待周期,減少數據傳輸的延遲,因此可提升計算機的性能和效率。

11.SGRAM(Synchronous Graphics RAM,同步繪圖隨機存取存儲器)
SDRAM的改良版,它以區塊Block,即每32bit為基本存取單位,個別地取回或修改存取的資料,減少內存整體讀寫的次數,另外還針對繪圖需要而增加了繪圖控制器,並提供區塊搬移功能(BitBlt),效率明顯高於SDRAM。

12.SB SRAM(Synchronous Burst SRAM,同步爆發式靜態隨機存取存儲器)
一般的SRAM是非同步的,為了適應CPU越來越快的速度,需要使它的工作時脈變得與系統同步,這就是SB SRAM產生的原因。

13.PB SRAM(Pipeline Burst SRAM,管線爆發式靜態隨機存取存儲器)
CPU外頻速度的迅猛提升對與其相搭配的內存提出了更高的要求,管線爆發式SRAM取代同步爆發式SRAM成為必然的選擇,因為它可以有效地延長存取時脈,從而有效提高訪問速度。

14.DDR SDRAM(Double Data Rate二倍速率同步動態隨機存取存儲器)
作為SDRAM的換代產品,它具有兩大特點:其一,速度比SDRAM有一倍的提高;其二,採用了DLL(Delay Locked Loop:延時鎖定迴路)提供一個數據濾波信號。這是目前內存市場上的主流模式。

15.SLDRAM (Synchronize Link,同步鏈環動態隨機存取存儲器)
這是一種擴展型SDRAM結構內存,在增加了更先進同步電路的同時,還改進了邏輯控制電路,不過由於技術顯示,投入實用的難度不小。

16.CDRAM(CACHED DRAM,同步緩存動態隨機存取存儲器)
這是三菱電氣公司首先研製的專利技術,它是在DRAM晶元的外部插針和內部DRAM之間插入一個SRAM作為二級CACHE使用。當前,幾乎所有的CPU都裝有一級CACHE來提高效率,隨著CPU時鍾頻率的成倍提高,CACHE不被選中對系統性能產生的影響將會越來越大,而CACHE DRAM所提供的二級CACHE正好用以補充CPU一級CACHE之不足,因此能極大地提高CPU效率。

17.DDRII (Double Data Rate Synchronous DRAM,第二代同步雙倍速率動態隨機存取存儲器)
DDRII 是DDR原有的SLDRAM聯盟於1999年解散後將既有的研發成果與DDR整合之後的未來新標准。DDRII的詳細規格目前尚未確定。

18.DRDRAM (Direct Rambus DRAM)
是下一代的主流內存標准之一,由Rambus 公司所設計發展出來,是將所有的接腳都連結到一個共同的Bus,這樣不但可以減少控制器的體積,已可以增加資料傳送的效率。

二、ROM(READ Only Memory,只讀存儲器)

ROM是線路最簡單半導體電路,通過掩模工藝,一次性製造,在元件正常工作的情況下,其中的代碼與數據將永久保存,並且不能夠進行修改。一般應用於PC系統的程序碼、主機板上的 BIOS (基本輸入/輸出系統Basic Input/Output System)等。它的讀取速度比RAM慢很多。

根據組成元件的不同,ROM內存又分為以下五種:

1.MASK ROM(掩模型只讀存儲器)
製造商為了大量生產ROM內存,需要先製作一顆有原始數據的ROM或EPROM作為樣本,然後再大量復制,這一樣本就是MASK ROM,而燒錄在MASK ROM中的資料永遠無法做修改。它的成本比較低。

2.PROM(Programmable ROM,可編程只讀存儲器)
這是一種可以用刻錄機將資料寫入的ROM內存,但只能寫入一次,所以也被稱為「一次可編程只讀存儲器」(One Time Progarmming ROM,OTP-ROM)。PROM在出廠時,存儲的內容全為1,用戶可以根據需要將其中的某些單元寫入數據0(部分的PROM在出廠時數據全為0,則用戶可以將其中的部分單元寫入1), 以實現對其「編程」的目的。

3.EPROM(Erasable Programmable,可擦可編程只讀存儲器)
這是一種具有可擦除功能,擦除後即可進行再編程的ROM內存,寫入前必須先把裡面的內容用紫外線照射它的IC卡上的透明視窗的方式來清除掉。這一類晶元比較容易識別,其封裝中包含有「石英玻璃窗」,一個編程後的EPROM晶元的「石英玻璃窗」一般使用黑色不幹膠紙蓋住, 以防止遭到陽光直射。

4.EEPROM(Electrically Erasable Programmable,電可擦可編程只讀存儲器)
功能與使用方式與EPROM一樣,不同之處是清除數據的方式,它是以約20V的電壓來進行清除的。另外它還可以用電信號進行數據寫入。這類ROM內存多應用於即插即用(PnP)介面中。

5.Flash Memory(快閃記憶體)
這是一種可以直接在主機板上修改內容而不需要將IC拔下的內存,當電源關掉後儲存在裡面的資料並不會流失掉,在寫入資料時必須先將原本的資料清除掉,然後才能再寫入新的資料,缺點為寫入資料的速度太慢。

⑻ 又能讀又能寫、且存取速度快的村儲器是什麼

這個叫隨機存取存儲器。它可以隨時讀寫(刷新時除外),而且速度很快,通常作為操作系統或其他正在運行中的程序的臨時數據存儲介質。RAM工作時可以隨時從任何一個指定的地址寫入(存入)或讀出(取出)信息。

當存儲器中的數據被讀取或寫入時,所需要的時間與這段信息所在的位置或所寫入的位置無關。相對的,讀取或寫入順序訪問(Sequential Access)存儲設備中的信息時,其所需要的時間與位置就會有關系。它主要用來存放操作系統、各種應用程序、數據等。

(8)簡單的存儲器擴展閱讀

現代ram依靠電容器來存儲數據。電容充電子表1(二進制),不充電代表0。由於電容器或多或少地存在泄漏,如果不進行特殊處理,數據將逐漸丟失。刷新是指周期性地讀取電容器的狀態,然後根據原始狀態對電容器進行充電,以彌補失去的電荷。刷新的需要解釋了ram的波動性。

dram利用電容電荷存儲原理來存儲信息。電路簡單,集成度高。由於任何一個電容器都有泄漏電流,當電容器充電時,電容器在一段時間內放電會導致電荷的丟失,從而導致存儲信息的丟失。

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