正文 第六章 微型計算機的存儲器(一)(1 / 3)

6.1 概述

存儲器用來存儲程序和數據(速稱為信息),它可以分為內存儲(主存儲)器和外存儲器。內存儲器和組成計算機的主機。換言之,內存儲器在主機內部,因此可以通過其三總線(地址、數據、控製)直接對它進行訪問。內存儲器存放口當時正要處理的程序和數據,因此,它的訪問速度要求和口的處理速度相當,但存儲容量相對於外存儲器可以小一些。一般常用的內存儲器有磁芯存儲器和半導體存儲器,目前微型機都用半導體存儲器。外存儲器在主機外麵,它屬於計算機的外部設備,用來存儲當前暫時用不著的信息,它內部的信息要通過接口電路輸入到內存儲器後才能供;處理。因此,它的速度可以要求低一些,但存儲容量相對於內存儲要大得多,所以又稱它為海量存儲器。外存儲器有磁帶、磁泡、磁盤(硬盤和軟盤)等等,微型計算機多數采用盒式磁帶、軟磁盤或硬磁盤來作外存儲器。

存儲器是一種記憶部件,可將它看成是由數以千萬計的寄存器組成的。每一個寄存器即存儲器的一個單元(對切)存一串二進製信息,一個單元稱為存儲器的一個字,每一個字有四位、八位或十六位等等幾種。位數稱為一個單元的字長。每一位作⑴又是由一個具有兩種穩態的組件組成,比如一個磁芯,或一個半導體觸發器組成。這樣一個組件茲處存儲器的基本單元,它能存一位二進製數。

存儲器按字順序進行排列,每一個小方框代表一個字(即一個單元)。為了便於來存取信息,每一個單元必須有唯一的地址,因此,存儲器都與地址總線相連接。地址的號碼也是用二進製編碼表示。微型機中的地址如果用16位二進製編碼,則可有0到65535個地址號碼。

當要將一個字信息存入存儲器時,必須先沿地址總線。給存儲器送地址信息,沿數據總線。送數據,即要寫入的信息。地址信息經地址譯碼器翻譯成選通相應的一個存儲單元,接著再發來寫的命令訪6,就會將數據總線的數據寫入指定單元了。要從某單元取(讀)一個字的信息,也是先送來地址信息,再發出讀命令,就會將該單元的內容即數據送上數據總線了。所以地址信號和數據信息雖然都是二進製數,但兩者走的路徑是不同的。

存儲器取出的數據位數(即內容)和地址號間並沒有直接關係,即地址和內容是兩碼事,不要混淆。地址規定了存儲器的一個位置,並通過譯碼選擇一個字的位置,這個位置內部的信息才是數據,它可以是指令操作碼,可以是要處理的數據,也可以是指令要尋址的數據地址等等。

微型計算機一般都采用半導體存儲器芯片,幾乎不采用磁芯存儲器,這是因為半導內容數據總線(位)。

計算機的發展是與半導體存儲器的發展緊密相關的。

目前半導體存儲器的種類、型號及規格繁多。要求合理選擇半導體存儲器芯片,並使之與一個重要方麵。

本章主要介紹適應於單片微處理器的半導體存儲器芯片,及其如何與之間連接組成微型計算機的內存儲器。

6.2 半導體存儲器的分類

半導體存儲器按功能可以分成讀/寫存儲器躍觀雙打比、隻讀存儲器,串聯存儲器。讀/寫存儲器通常又稱為隨機存儲器。

實際上存儲器與微處理器的配合更理想,尺寸較小,功耗也低,工作更可靠,擴充又很靈活。在微處理器出現之前,半導體存儲器就已經開始應用了,但是當時由於價格昂貴,隻能應用於某些存儲容量小,而且不考慮成本的場合。由於技術的飛速發展,使半導體存儲器的容量迅速提高,價格總劇下跌。70年代微處理器的出現擴大了半導體存儲器的市場,更促進半導體存儲器的發展,而半導體存儲器的發展又促進微型機的發展。

在設計微型機係統時,如何根據係統連接起來,這是微型機係統設計中的讀/寫存儲器和隻讀存儲器都是隨機存儲器,因為隨機存儲器是指所有存儲單元都可以在同樣時間內進行存取,大部分標準的存儲器都是隨機存取的,移位寄存器則是非隨機存取的存儲器。所以將讀/寫存儲器是一種誤稱,稱為雙擬更為確切,但習慣上已將其意指隻雙從了,而鄉從這個名稱卻很少使用,而又可以分為靜態和動態兩種。

靜態的存儲單元是由從雙穩態觸發器構成的,隻要不切斷電源,就可以永遠保存信息。它也無需時鍾。它的集成度高於雙極型為財,卻低於動態而功耗低於雙極型、高於動態。動態是利用105電路中的柵極電容來保存信息。但是電容器上的電荷總會通過一些漏電阻(雖然05電路的漏電阻很大)消失。為了補充信息電荷,動態隔一定時間要重新寫入一次原信息。這種操作稱為刷新或再生。它比靜態集成度高,功耗低,成本也低。不過為了刷新,要增加刷新電路。微型機的小係統一般都采用靜態。

根據命令隻能讀出信息(在線使用之前先將信息寫入),它比站集成度高,成本低,更重要的是當斷開電源時,它原來已寫入的信息不會改變。因此,在計算機裏常用來存儲固定的程序、常數、係統軟件、引導程序和監控程序等。目前有入預言“矽軟件可能淘汰軟盤”,這是由於它的密度為芯片的四倍,而成本隻有芯片的一半;使用矽軟件可以騰出主存空間作為他用;它可以大大縮小計算機係統的體積和耗電量;它的工作壽命比軟盤長得多,價格也便宜。1101可以分為如下幾種: