组成原理实验课件-存储器.pptx

THEFIRSTLESSONOFTHESCHOOLYEAR组成原理实验课件-存储器目CONTENTSCONTENTS存储器概述随机存取存储器（RAM）只读存储器（ROM）存储器的扩展实验操作与注意事项录01存储器概述存储器是计算机系统中的重要组成部分，用于存储数据和程序。定义根据存储介质、存取速度、容量和应用场景等不同标准，存储器可以分为多种类型，如RAM、ROM、Flash存储器等。分类存储器的定义和分类容量存取速度可靠性能耗存储器的技术指标01020304存储器的容量是指其能够存储的数据量，通常以字节为单位。存储器的存取速度是指其读写数据的速度，通常以存取周期表示。存储器的可靠性是指其数据的稳定性和持久性，以及抗干扰能力等。存储器的能耗是指其工作过程中的功耗，低能耗的存储器有利于降低整个系统的能耗。新型存储器随着技术的不断发展，新型存储器如相变存储器（PRAM）、阻变存储器（RRAM）等正在不断涌现，具有更高的性能和更低的成本。磁芯存储器早期的存储器采用磁芯作为存储介质，具有容量大、可靠性高的优点，但制造成本高、能耗大。半导体存储器随着半导体技术的发展，RAM和ROM等半导体存储器逐渐取代了磁芯存储器，具有存取速度快、体积小、能耗低等优点。Flash存储器Flash存储器是一种基于EEPROM技术的非易失性存储器，具有掉电数据不丢失、可快速擦写等优点，广泛应用于移动设备和嵌入式系统中。存储器的发展历程01随机存取存储器（RAM）静态随机存取存储器（SRAM）：速度快，功耗高，容量小，价格昂贵。同步动态随机存取存储器（SDRAM）：与CPU工作速度相匹配，广泛应用于高速存储器。动态随机存取存储器（DRAM）：速度较慢，功耗低，容量大，价格便宜。双倍数据速率同步动态随机存取存储器（DDRSDRAM）：数据传输速率更高，满足高性能计算机需求。RAM的分类通过地址译码器将输入的地址码转换为对应的行和列地址，从对应地址的存储单元中读取或写入数据。工作原理在RAM中，数据以二进制形式存储在每个存储单元中，通过读/写控制电路实现数据的读/写操作。数据存储RAM可随时进行读/写操作，读写速度快，但断电后数据会丢失。读写特性RAM的结构和工作原理RAM的应用用于存放计算机运行期间需要的大量程序和数据。作为CPU和主存之间的缓冲，提高存储器的访问速度。用于存储图形数据，实现图形显示。通过将部分硬盘空间模拟为RAM，实现程序的内存扩展。主存储器高速缓存图形帧缓冲虚拟内存01只读存储器（ROM）掩膜ROM：根据用户要求定制的ROM，只能写入一次数据，无法修改或删除。紫外线擦除可编程ROM（EPROM）：数据可以通过紫外线擦除，可多次编程。可编程ROM（PROM）：可由用户自行编程的ROM，只能写入一次数据，但可以多次编程。电擦除可编程ROM（EEPROM）：数据可以通过电子方式擦除，可多次编程。ROM的分类由存储矩阵和地址译码器组成，存储矩阵用于存储数据，地址译码器用于选择存储单元。在写入数据时，通过地址译码器将数据写入相应的存储单元中，读取数据时，通过地址译码器选择相应的存储单元，读取存储单元中的数据。ROM的结构和工作原理ROM的工作原理ROM的基本结构用于存储程序代码和数据，如微控制器中的程序存储器。嵌入式系统用于存储固定数据和程序，如电子表中的时间、日期等。电子系统ROM的应用01存储器的扩展位扩展的优点位扩展可以充分利用现有的存储器芯片，降低成本。同时，由于每个芯片的控制线、地址线和数据线都是独立的，因此扩展起来比较方便。位扩展的概念位扩展是指通过增加存储器芯片的数量来增加存储器的位数。例如，将两个4位存储器芯片连接在一起，可以组成一个8位存储器。位扩展的缺点位扩展会增加芯片的数量，从而增加电路板的面积和连接线数量，导致电路复杂度增加。位扩展字扩展的概念01字扩展是指通过增加存储器芯片的数量来增加存储器的字数。例如，将两个16位存储器芯片连接在一起，可以组成一个32位存储器。字扩展的优点02字扩展可以充分利用现有的存储器芯片，降低成本。同时，由于每个芯片的控制线、地址线和数据线都是独立的，因此扩展起来比较方便。字扩展的缺点03字扩展会增加芯片的数量，从而增加电路板的面积和连接线数量，导致电路复杂度增加。字扩展字位同时扩展的概念字位同时扩展是指同时增加存储器的位数和字数。例如，将四个8位存储器芯片连接在一起，可以组成一个32位存储器。字位同时扩展的优点字位同时扩展可以同时提高存储器的位数和字数，满足更大的存储需求。由于每个芯片的控制线、地址线和数据线都是独立的，因此扩展起来比较方便。字位同时扩展的缺点字位同时扩展会增加芯片的数量，从而增加电路板的面积和连接线数量，导致电路复杂度增加。此外，由于需要同时考虑位数和字数，因此在设计时需要更加谨慎和细致。字位同时扩展01实验操作与注意事项打开存储器电源，检查电源是否正常。步骤1将需要存储的数据写入存储器。步骤2从存储器中读取数据，并与写入的数据进行比对。步骤3关闭存储器电源，结束实验。步骤4实验操作步骤确保电源稳定，避免因电源波动导致数据丢失或损坏。注意事项1注意事项2注意事项3在写入数据时，要确保数据稳定后再进行读操作，以免读取错误的数据。避免在存储器工作时突然断电，这可能导致数据损坏或丢失。030201实验注意事项结果1如果写入的数据与读取的数据一致，说明存储器工作正常。结果2如果写入的数据与读取的数据不一致，可能是由于电源波动、操作不当或存储器本身故障等原因导致。需要对存储器进行检查和维修。实验结果分析