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
存儲器是現代信息技術中用于保存信息的記憶設備，那么你對存儲器了解多少呢?以下是由學習啦小編整理關于什么是存儲器，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據，并能在計算機運行過程中高速、自動地完成程序或數據的存取。存儲器是具有“記憶”功能的設備，它采用具有兩種穩定狀態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碼“0”和“1”的二進制來表示數據。記憶元件的兩種穩定狀態分別表示為“0”和“1”。日常使用的十進制數必須轉換成等值的二進制數才能存入存儲器中。計算機中處理的各種字符，例如英文字母、運算符號等，也要轉換成二進制代碼才能存儲和操作。
存儲器：存放程序和數據的器件
存儲位：存放一個二進制數位的存儲單元，是存儲器最小的存儲單位，或稱記憶單元
存儲字：一個數(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
字節編址：對存儲單元按字節編址
尋址：由地址尋找數據，從對應地址的存儲單元中訪存數據。
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，現在已經有能力把DRAM和FLASH存儲單元集成在單芯片里。存儲芯片再與控制芯片(負責復雜的存取控制、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成整機，就是一個存儲產品，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備，都是為了實現信息的存儲，區別是層次的不同。
存儲器的構成
構成存儲器的存儲介質，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(按字節編址)。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字節，則該存儲器的存儲容量為1MB。
存儲器的工作原理
這里只介紹動態存儲器(DRAM)的工作原理。
動態存儲器每片只有一條輸入數據線，而地址引腳只有8條。為了形成64K地址，必須在系統地址總線和芯片地址引線之間專門設計一個地址形成電路。使系統地址總線信號能分時地加到8個地址的引腳上，借助芯片內部的行鎖存器、列鎖存器和譯碼電路選定芯片內的存儲單元，鎖存信號也靠著外部地址電路產生。
當要從DRAM芯片中讀出數據時，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部。然后保持WE=1，則在CAS有效期間數據輸出并保持。
當需要把數據寫入芯片時，行列地址先后將RAS和CAS鎖存在芯片內部，然后，WE有效，加上要寫入的數據，則將該數據寫入選中的存貯單元。
由于電容不可能長期保持電荷不變，必須定時對動態存儲電路的各存儲單元執行重讀操作，以保持電荷穩定，這個過程稱為動態存儲器刷新。PC/XT機中DRAM的刷新是利用DMA實現的。首先應用可編程定時器8253的計數器1，每隔1⒌12μs產生一次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時，DMA控制器送出到刷新地址信號，對動態存儲器執行讀操作，每讀一次刷新一行。
存儲器的分類
按存儲介質
半導體存儲器：用半導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。
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。
按讀寫功能
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。
隨機讀寫存儲器(RAM)：既能讀出又能寫入的半導體存儲器。
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
根據存儲器在計算機系統中所起的作用，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構，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 高速存取指令和數據存取速度快，但存儲容量小
主存儲器內存存放計算機運行期間的大量程序和數據存取速度較快，存儲容量不大
外存儲器外存存放系統程序和大型數據文件及數據庫存儲容量大，位成本低
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