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，存儲器可分為半導體存儲器、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。出現(xiàn)半導體動態(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?？煽啃灾复鎯ζ鞯哪芎?，通常以功率（Power）表示。功耗存儲器的技術指標01隨機存取存儲器（RAM）總結詞速度快、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。通常用于主內存（MainMemory）。詳細描述動態(tài)隨機存取存儲器（DRAM）新型RAM技術總結詞高速度、低功耗、新型存儲元件詳細描述隨著技術的不斷發(fā)展，新型RAM技術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）總結詞一種不可更改內容的存儲器，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，其內容在寫入后無法更改。制造商通過掩膜技術將數(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且內容固定的場合，如程序代碼、基礎數(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詞可編程只讀存儲器（PROM）一種可重復編程的存儲器，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，如實驗設備、測試儀器等?？偨Y詞詳細描述紫外線擦除可編程只讀存儲器（EPROM）總結詞一種可重復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詞閃存是一種非易失性存儲器，具有可重復編程能力，且能在斷電后保持數(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，能夠在斷電后保持數(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）總結詞磁性隨機存取存儲器是一種基于磁隧道結的存儲器，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。虛擬內存通過將物理內存和硬盤空間整合，形成一個連續(xù)的虛擬地址空間，實現(xiàn)大內存容量和內存保護機制。計算機系統(tǒng)中的應用嵌入式系統(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)中的應用