微機原理課件第五章存儲器暗灰

THEFIRSTLESSONOFTHESCHOOLYEAR微機原理課件第五章存儲器目CONTENTS存儲器概述隨機存取存儲器（RAM）只讀存儲器（ROM）非易失性存儲器存儲器的應(yīng)用錄01存儲器概述定義存儲器是計算機系統(tǒng)中用于存儲數(shù)據(jù)和指令的部件。分類根據(jù)存儲介質(zhì)，存儲器可分為半導(dǎo)體存儲器、磁表面存儲器和光盤存儲器等；根據(jù)存儲方式，可分為隨機存取存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）。定義與分類1946年1956年1970年1980年存儲器的發(fā)展歷程01020304世界上第一臺電子計算機ENIAC誕生，采用磁帶和磁鼓作為存儲器。IBM研制成功第一臺磁盤存儲系統(tǒng)，采用鋁合金圓盤作為存儲介質(zhì)。出現(xiàn)半導(dǎo)體動態(tài)隨機存取存儲器（DRAM）。出現(xiàn)只讀光盤存儲器（CD-ROM）。指存儲器能存儲的二進制信息的總量，通常以字節(jié)（Byte）為單位。容量指存儲器讀寫數(shù)據(jù)的速度，通常以存取時間（AccessTime）表示，即從發(fā)出讀寫命令到實際讀寫操作完成所用的時間。速度指存儲器的穩(wěn)定性和壽命，通常以平均故障間隔時間（MTBF）來衡量。可靠性指存儲器的能耗，通常以功率（Power）表示。功耗存儲器的技術(shù)指標(biāo)01隨機存取存儲器（RAM）總結(jié)詞速度快、功耗高、集成度低詳細描述SRAM采用雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來存儲數(shù)據(jù)，具有高速存取的特點，通常用于高速緩沖存儲器（Cache）和寄存器中。由于其電路復(fù)雜，功耗較高，且占用面積較大，因此集成度較低。靜態(tài)隨機存取存儲器（SRAM）速度較慢、功耗較低、集成度高總結(jié)詞DRAM采用電容存儲電荷的方式來存儲數(shù)據(jù)，具有較高的集成度和較低的功耗。由于電容會漏電，需要定期刷新，因此速度較慢。通常用于主內(nèi)存（MainMemory）。詳細描述動態(tài)隨機存取存儲器（DRAM）新型RAM技術(shù)總結(jié)詞高速度、低功耗、新型存儲元件詳細描述隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，新型RAM技術(shù)如鐵電隨機存取存儲器（FRAM）、相變隨機存取存儲器（PRAM）和阻變隨機存取存儲器（RRAM）等不斷涌現(xiàn)。這些新型存儲元件具有高速、低功耗等優(yōu)點，有望在未來取代傳統(tǒng)的SRAM和DRAM。01只讀存儲器（ROM）總結(jié)詞一種不可更改內(nèi)容的存儲器，由制造商在制造過程中將數(shù)據(jù)寫入。詳細描述掩膜只讀存儲器是一種非易失性存儲器，其內(nèi)容在寫入后無法更改。制造商通過掩膜技術(shù)將數(shù)據(jù)編碼并存儲在存儲器中，用戶只能讀取數(shù)據(jù)而無法修改。這種存儲器適用于需要大量生產(chǎn)且內(nèi)容固定的場合，如程序代碼、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表格等。掩膜只讀存儲器（MROM）VS一種一次性可編程的存儲器，用戶可以根據(jù)需要寫入數(shù)據(jù)。詳細描述可編程只讀存儲器是一種可以由用戶編程的只讀存儲器。在出廠時，存儲器的內(nèi)容是未知的，用戶可以根據(jù)需要將數(shù)據(jù)寫入存儲器中。寫入后，存儲器的內(nèi)容即被固定，無法更改。這種存儲器適用于需要少量定制化存儲器的場合，如定制化的程序代碼、配置參數(shù)等?？偨Y(jié)詞可編程只讀存儲器（PROM）一種可重復(fù)編程的存儲器，通過紫外線擦除數(shù)據(jù)。紫外線擦除可編程只讀存儲器是一種可重復(fù)編程的只讀存儲器。用戶可以根據(jù)需要將數(shù)據(jù)寫入存儲器中，寫入后可以通過紫外線照射來擦除數(shù)據(jù)，然后重新編程。這種存儲器適用于需要頻繁更新數(shù)據(jù)的場合，如實驗設(shè)備、測試儀器等?？偨Y(jié)詞詳細描述紫外線擦除可編程只讀存儲器（EPROM）總結(jié)詞一種可重復(fù)編程和擦除的存儲器，通過電子方式擦除數(shù)據(jù)。要點一要點二詳細描述電擦除可編程只讀存儲器是一種可重復(fù)編程和擦除的只讀存儲器。用戶可以根據(jù)需要將數(shù)據(jù)寫入存儲器中，寫入后可以通過電子方式擦除數(shù)據(jù)，然后重新編程。這種存儲器具有較高的擦除和編程速度，適用于需要頻繁更新數(shù)據(jù)的場合，如智能儀表、數(shù)據(jù)記錄器等。同時，EEPROM還具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，能夠在惡劣環(huán)境下工作。電擦除可編程只讀存儲器（EEPROM）01非易失性存儲器總結(jié)詞閃存是一種非易失性存儲器，具有可重復(fù)編程能力，且能在斷電后保持?jǐn)?shù)據(jù)。閃存基于浮柵晶體管存儲電荷的原理，通過改變浮柵中的電荷量來存儲數(shù)據(jù)。它具有較高的寫入耐久性和數(shù)據(jù)保持能力，通常用于存儲程序代碼和數(shù)據(jù)。高可靠性、低功耗、快速讀取速度、可重復(fù)編程等。寫入速度較慢、寫入周期有限制等。詳細描述閃存的優(yōu)點閃存的缺點閃存（FlashMemory）鐵電存儲器的缺點耐久性有限、數(shù)據(jù)保持時間較短等?？偨Y(jié)詞鐵電存儲器是一種非易失性隨機存取存儲器，利用鐵電材料的特殊性質(zhì)來存儲數(shù)據(jù)。詳細描述鐵電材料具有電滯回線特性，能夠通過改變材料內(nèi)部的極化狀態(tài)來存儲數(shù)據(jù)。FRAM的讀寫速度與RAM相近，但具有非易失性，能夠在斷電后保持?jǐn)?shù)據(jù)。鐵電存儲器的優(yōu)點高速讀寫、低功耗、非易失性等。鐵電存儲器（FRAM）總結(jié)詞磁性隨機存取存儲器是一種基于磁隧道結(jié)的存儲器，利用磁性材料的磁化方向來存儲數(shù)據(jù)。詳細描述MRAM利用磁隧道結(jié)中的磁性材料在磁場作用下的磁化方向來存儲數(shù)據(jù)，通過讀取磁隧道結(jié)的電阻值來確定存儲的數(shù)據(jù)。MRAM具有非易失性、高速讀寫、低功耗等優(yōu)點。MRAM的優(yōu)點高速讀寫、低功耗、非易失性等。MRAM的缺點工藝復(fù)雜、成本較高、寫入耐久性有限等。01020304磁性隨機存取存儲器（MRAM）01存儲器的應(yīng)用緩存高速緩存（Cache）作為CPU和主存的橋梁，能夠提高計算機系統(tǒng)的性能，通過將常用的數(shù)據(jù)和指令存儲在高速緩存中，減少訪問主存的次數(shù)。數(shù)據(jù)存儲存儲器用于存儲程序運行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和指令，保證計算機系統(tǒng)能夠連續(xù)、穩(wěn)定地運行。虛擬內(nèi)存通過將物理內(nèi)存和硬盤空間整合，形成一個連續(xù)的虛擬地址空間，實現(xiàn)大內(nèi)存容量和內(nèi)存保護機制。計算機系統(tǒng)中的應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)中的存儲器用于存儲程序代碼、數(shù)據(jù)以及實時操作系統(tǒng)等，保證系統(tǒng)的正常運行。數(shù)據(jù)存儲實時性要求低功耗要求嵌入式系統(tǒng)中的存儲器通常需要滿足實時性要求，確保系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)外部事件。嵌入式系統(tǒng)通常需要長時間運行，因此存儲器需要具備低功耗特性，以降低系統(tǒng)能耗。030201嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用