ROM是只读内存(Read-Only Memory)的简称,是一种只能读出事先所存数据的固态半导体存储器。其特性是一旦储存资料就无法再将之改变或删除。通常用在不需经常变更资料的电子或电脑系统中,资料并且不会因为电源关闭而消失。
简介
英文简称ROM。ROM所存数据,一般是装入整机前事先写好的,整机工作过程中只能读出,而不像随机存储器RAM那样能快速地、方便地加以改写。ROM所存数据稳定,断电后所存数据也不会改变;其结构较简单,读出较方便,因而常用于存储各种固定程序和数据。除少数品种的只读存储器(如字符发生器)可以通用之外,不同用户所需只读存储器的内容不同。为便于使用和大批量生产,进一步发展了可编程只读存储器(PROM)、可擦可编程序只读存储器(EPROM)和电可擦可编程只读存储器(EEPROM)。例如早期的个人电脑如Apple II或IBM PC XT/AT的开机程序(操作系统)或是其他各种微电脑系统中的韧体(Firmware)。
EPROM需用紫外光长时间照射才能擦除,使用很不方便。20世纪 80 年代制出的 EEPROM ,克服了EPROM的不足,但集成度不高,价格较贵。于是又开发出一种新型的存储单元结构同 EPROM 相似的快闪存储器Nor/NAND Flash。其集成度高、功耗低、体积小,又能在线快速擦除,因而获得飞速发展,并有可能取代现行的硬盘和软盘而成为主要的大容量存储媒体。大部分只读存储器用金属-氧化物-半导体(MOS)场效应管制成。
ROM 种类
1.ROM
只读内存(Read-Only Memory)是一种只能读取资料的内存。在制造过程中,将资料以一特制光罩(mask)烧录于线路中,其资料内容在写入后就不能更改,所以有时又称为“光罩式只读内存”(mask ROM)。此内存的制造成本较低,常用于电脑中的开机启动。
2.PROM
可编程程序只读内存(Programmable ROM,PROM)之内部有行列式的镕丝,是需要利用电流将其烧断,写入所需的资料,但仅能写录一次。 PROM在出厂时,存储的内容全为1,用户可以根据需要将其中的某些单元写入数据0(部分的PROM 在出厂时数据全为0,则用户可以将其中的部分单元写入1),以实现对其“编程”的目的。PROM的典型产品是“双极性熔丝结构”,如果我们想改写某些单元,则可以给这些单元通以足够大的电流,并维持一定的时间,原先的熔丝即可熔断,这样就达到了改写某些位的效果。另外一类经典的PROM为使用“肖特基二极管”的PROM,出厂时,其中的二极管处于反向截止状态,还是用大电流的方法将反相电压加在“肖特基二极管”,造成其永久性击穿即可。
3.EPROM
可抹除可编程只读内存(Erasable Programmable Read Only Memory,EPROM)可利用高电压将资料编程写入,抹除时将线路曝光于紫外线下,则资料可被清空,并且可重复使用。通常在封装外壳上会预留一个石英透明窗以方便曝光。
4.OTPROM
一次编程只读内存(One Time Programmable Read Only Memory,OTPROM)之写入原理同EPROM,但是为了节省成本,编程写入之后就不再抹除,因此不设置透明窗。
5.EEPROM
电子式可抹除可编程只读内存(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory,EEPROM)之运作原理类似EPROM,但是抹除的方式是使用高电场来完成,因此不需要透明窗。
6.快闪存储器
快闪存储器(Flash memory)的每一个记忆胞都具有一个“控制闸”与“浮动闸”,利用高电场改变浮动闸的临限电压即可进行编程动作。
ROM与RAM的不同使用范围介绍
RAM-RandomAccessMemory易挥发性随机存取存储器,高速存取,读写时间相等,且与地址无关,如计算机内存等。
ROM-Read Only Memory只读存储器。断电后信息不丢失,如计算机启动用的BIOS芯片。存取速度很低,(较RAM而言)且不能改写。由于不能改写信息,不能升级,现已很少使用。
EPROM、EEPROM、Flash ROM(NOR Flash 和 NAND Flash),性能同ROM,但可改写。一般读出比写入快,写入需要比读出更高的电压(读5V写12V)。而Flash可以在相同电压下读写,且容量大、成本低,如今在U盘、MP3中使用广泛。在计算机系统里,RAM一般用作内存,ROM用来存放一些硬件的驱动程序,也就是固件。
RAM为静态易失型存储器;
ROM为非易失性存储器;
RAM(random access memory)随机存储器。存储单元的内容可按需随意取出或存入,且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。这种存储器在断电时将丢失其存储内容,故主要用于存储短时间使用的程序。按照存储信息的不同,随机存储器又分为静态随机存储器(Static RAM,SRAM)和动态随机存储器(Dynamic RAM,DRAM)。
特点
随机存取
所谓“随机存取”,指的是当存储器中的数据被读取或写入时,所需要的时间与这段信息所在的位置无关。相对的,读取或写入顺序访问(Sequential Access)存储设备中的信息时,其所需要的时间与位置就会有关系(如磁带)。
易失性
当电源关闭时RAM不能保留数据。如果需要保存数据,就必须把它们写入静态随机存取存储器一个长期的存储设备中(例如硬盘)。RAM和ROM相比,两者的最大区别是RAM 在断电以后保存在上面的数据会自动消失,而ROM不会。
高访问速度
现代的随机存取存储器几乎是所有访问设备中写入和读取速度最快的,取存延迟也和其他涉及机械运作的存储设备相比,也显得微不足道。
需要刷新
现代的随机存取存储器依赖电容器存储数据。电容器充满电后代表1(二进制),未充电的代表0。由于电容器或多或少有漏电的情形,若不作特别处理,数据会渐渐随时间流失。刷新是指定期读取电容器的状态,然后按照原来的状态重新为电容器充电,弥补流失了的电荷。需要刷新正好解释了随机存取存储器的易失性。
对静电敏感
正如其他精细的集成电路,随机存取存储器对环境的静电荷非常敏感。静电会干扰存储器内电容器的电荷,引致数据流失,甚至烧坏电路。故此触碰随机存取存储器前,应先用手触摸金属接地。
1.静态存储单元(SRAM)
●存储原理:由触发器存储数据
●单元结构:六管NMOS或OS构成
●优点:速度快、使用简单、不需刷新、静态功耗极低;常用作Cache
●缺点:元件数多、集成度低、运行功耗大
●常用的SRAM集成芯片:6116(2K×8位),6264(8K×8位),62256(32K×8位),2114(1K×4位)
2.动态存储单元(DRAM)
●存贮原理:利用MOS管栅极电容可以存储电荷的原理,需刷新(早期:三管基本单元;现在:单管基本单元)
●刷新(再生):为及时补充漏掉的电荷以避免存储的信息丢失,必须定时给栅极电容补充电荷的操作
●刷新时间:定期进行刷新操作的时间。该时间必须小于栅极电容自然保持信息的时间
(小于2ms)。
●优点:集成度远高于SRAM、功耗低,价格也低
●缺点:因需刷新而使外围电路复杂;刷新也使存取速度较SRAM慢,所以在计算机中,DRAM常用于作主存储器。
尽管如此,由于DRAM[1]存储单元的结构简单,所用元件少,集成度高,功耗低,所以目前已成为大容量RAM的主流产品。
SDRAM:Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步动态随机存储器,同步是指 Memory工作需要同步时钟,内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准;动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失;随机是指数据不是线性依次存储,而是自由指定地址进行数据读写。
SDRAM取址和容量定义
(1)bank块地址---定位逻辑块
(2)行地址和列地址---定位存储单元
(3)容量定义:地址数*位宽*Bank(存储块)
芯片引脚介绍
SDRAM在读写数据时重点注意以下信号:
(1)CLK:时钟信号,为输入信号。SDRAM所有输入信号的逻辑状态都需要通过CLK的上升沿采样确定。
(2)CKE:时钟使能信号,为输入信号,高电平有效。CKE信号的用途有两个:一、关闭时钟以进入省电模式;二、进入自刷新状态。CKE无效时,SDRAM 内部所有与输入相关的功能模块停止工作。
(3)CS#:片选信号,为输入信号,低电平有效。只有当片选信号有效后,SDRAM才能识别控制器发送来的命令。设计时注意上拉。
(4)RAS#:行地址选通信号,为输入信号,低电平有效。
(5)CAS#:列地址选通信号,为输入信号,低电平有效。
(6)WE#:写使能信号,为输入信号,低电平有效。
当然还包括bank[…]地址信号,这个需要根据不同的型号来确定,同样为输入信号;地址信号A[…],为输入信号;数据信号DQ[…],为输入/输出双向信号;数据掩码信号DQM,为输入输出双向信号,方向与数据流方向一致,高电平有效。当其有效时,数据总线上出现的对应数据字节被接收端屏蔽。
NOR Flash 和 NAND Flash
NOR和NAND详解
NOR和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。Intel于1988年首先开发出NOR flash技术,彻底改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局面。紧接着,1989年,东芝公司发表了NAND flash结构,强调降低每比特的成本,更高的性能,并且象磁盘一样可以通过接口轻松升级。但是经过了十多年之后,仍然有相当多的硬件工程师分不清NOR 和NAND闪存。
相“flash存储器”经常可以与相“NOR存储器”互换使用。许多业内人士也搞不清楚NAND闪存技术相对于NOR技术的优越之处,因为大多数情况下闪存只是用来存储少量的代码,这时NOR闪存更适合一些。而NAND则是高数据存储密度的理想解决方案。
NOR的特点是芯片内执行(XIP, eXecute In Place),这样应用程序可以直接在flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。NOR的传输效率很高,在1~4MB的小容量时具有很高的成本效益,但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。
NAND结构能提供极高的单元密度,可以达到高存储密度,并且写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于flash的管理需要特殊的系统接口。
性能比较
flash闪存是非易失存储器,可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行,所以大多数情况下,在进行写入操作之前必须先执行擦除。NAND器件执行擦除操作是十分简单的,而NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为0。
由于擦除NOR器件时是以64~128KB的块进行的,执行一个写入/擦除操作的时间为5s,与此相反,擦除NAND器件是以8~32KB的块进行的,执行相同的操作最多只需要4ms。
执行擦除时块尺寸的不同进一步拉大了NOR和NADN之间的性能差距,统计表明,对于给定的一套写入操作(尤其是更新小文件时),更多的擦除操作必须在基于NOR的单元中进行。这样,当选择存储解决方案时,设计师必须权衡以下的各项因素。
l 、NOR的读速度比NAND稍快一些。
2、 NAND的写入速度比NOR快很多。
3 、NAND的4ms擦除速度远比NOR的5s快。
4 、大多数写入操作需要先进行擦除操作。
5 、NAND的擦除单元更小,相应的擦除电路更少。
接口差别
NOR flash带有SRAM接口,有足够的地址引脚来寻址,可以很容易地存取其内部的每一个字节。
NAND器件使用复杂的I/O口来串行地存取数据,各个产品或厂商的方法可能各不相同。8个引脚用来传送控制、地址和数据信息。
NAND读和写操作采用512字节的块,这一点有点像硬盘管理此类操作,很自然地,基于NAND的存储器就可以取代硬盘或其他块设备。
容量和成本
NAND flash的单元尺寸几乎是NOR器件的一半,由于生产过程更为简单,NAND结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量,也就相应地降低了价格。
NOR flash占据了容量为1~16MB闪存市场的大部分,而NAND flash只是用在8~128MB的产品当中,这也说明NOR主要应用在代码存储介质中,NAND适合于数据存储,NAND在CompactFlash、 Secure Digital、PC Cards和MMC(多媒体存储卡Multi Media Card)存储卡市场上所占份额最大。
可靠性和耐用性
采用flash介质时一个需要重点考虑的问题是可靠性。对于需要扩展MTBF(平均故障间隔时间Mean Time Between Failures)的系统来说,Flash是非常合适的存储方案。可以从寿命(耐用性)、位交换和坏块处理三个方面来比较NOR和NAND的可靠性。
寿命(耐用性)
在NAND闪存中每个块的最大擦写次数是一百万次,而NOR的擦写次数是十万次。NAND存储器除了具有10比1的块擦除周期优势,典型的NAND块尺寸要比NOR器件小8倍,每个NAND存储器块在给定的时间内的删除次数要少一些。
位交换
所有flash器件都受位交换现象的困扰。在某些情况下(很少见,NAND发生的次数要比NOR多),一个比特位会发生反转或被报告反转了。
一位的变化可能不很明显,但是如果发生在一个关键文件上,这个小小的故障可能导致系统停机。如果只是报告有问题,多读几次就可能解决了。
当然,如果这个位真的改变了,就必须采用错误探测/错误更正(EDC/ECC)算法。位反转的问题更多见于NAND闪存,NAND的供应商建议使用NAND闪存的时候,同时使用EDC/ECC算法。
这个问题对于用NAND存储多媒体信息时倒不是致命的。当然,如果用本地存储设备来存储操作系统、配置文件或其他敏感信息时,必须使用EDC/ECC系统以确保可靠性。
坏块处理
NAND器件中的坏块是随机分布的。以前也曾有过消除坏块的努力,但发现成品率太低,代价太高,根本不划算。
NAND器件需要对介质进行初始化扫描以发现坏块,并将坏块标记为不可用。在已制成的器件中,如果通过可靠的方法不能进行这项处理,将导致高故障率。
易于使用
可以非常直接地使用基于NOR的闪存,可以像其他存储器那样连接,并可以在上面直接运行代码。
由于需要I/O接口,NAND要复杂得多。各种NAND器件的存取方法因厂家而异。
在使用NAND器件时,必须先写入驱动程序,才能继续执行其他操作。向NAND 器件写入信息需要相当的技巧,因为设计师绝不能向坏块写入,这就意味着在NAND器件上自始至终都必须进行虚拟映射。
软件支持
当讨论软件支持的时候,应该区别基本的读/写/擦操作和高一级的用于磁盘仿真和闪存管理算法的软件,包括性能优化。
在NOR器件上运行代码不需要任何的软件支持,在NAND器件上进行同样操作时,通常需要驱动程序,也就是内存技术驱动程序(MTD),NAND和NOR器件在进行写入和擦除操作时都需要MTD(Memory Technology Devices)。
使用NOR器件时所需要的MTD要相对少一些,许多厂商都提供用于NOR器件的更高级软件,这其中包括M-System的TrueFFS驱动,该驱动被Wind River System、Microsoft、QNX Software System、Symbian和Intel等厂商所采用。
驱动还用于对DiskOnChip产品进行仿真和NAND闪存的管理,包括纠错、坏块处理和损耗平衡。
记忆 内存,也称为内存存储器,通常也称为主存储器,是计算机的主要组成部分,与外部存储器不同。 存储器是计算机的重要组成部分之一,是与CPU通信的桥梁。 计算机中的所有程序都在内存中运行,因此存储器的性能对计算机有很大的影响。 内存,也称为内存,用于在CPU中临时存储操作数据,并与硬盘等外部存储器交换数据。 只要计算机在运行,CPU就会把需要计算的数据传送到内存中进行计算,然后在计算完成后,CPU将结果传送出去, 存储器的运行也决定了计算机的稳定运行。存储器由存储器芯片、电路板和金手指组成。 分类 一般来说,微型计算机的存储器包括磁芯存储器和半导体存储器,
微型计算机的存储器是半导体存储器。 半导体存储器可分为随机存取存储器(RAM), 只读存储器也称为读写存储器。 1随机存取存储器 随机存取存储器 随机存取存储器(RAM)是一种可以随机读/写数据的存储器,也称为读/写存储器。Ram有以下两个特点:第一,它可以读写。 读出时原始存储内容不会损坏, 原始存储器的内容只有在写入时才被修改。 其次,RAM只能用于信息的临时存储。一旦电源关闭,就可以读取电源 存储的内容会立即消失,即不稳定。 Ram通常由MOS半导体存储器组成, 根据数据存储机制,可分为动态RAM和静态RAM。
DRAM是高度集成的,主要用于大容量存储。SRAM具有存取速度快的特点,主要用于高速缓冲存储器。 2只读存储器 ROM是只读存储器。顾名思义,它只能阅读原始内容, 用户无法再编写新内容。原始存储内容由制造商使用掩蔽技术编写, 永远保存。它通常用于存储特殊的固定程序和数据。 只读存储器是一种非易失性存储器, 不需要额外的电源来保存信息,并且不会因为电源故障而丢失信息。 根据内容是否可以在线重写,可以分为两类:不能在线重写的ROM和可以在线重写的ROM。 不能在线重写的ROM包括mask ROM、prom和EPROM; 在线可擦只读存储器包括EEPROM和Flash ROM。 三。CMOS存储器(互补金属氧化物半导体存储器)
内存储器和外存储器的区别 内存储器 内存又称为内存储器,通常也泛称为主存储器,是计算机中的主要部件,它是相对于外存而言的。 内存储器是计算机中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。 计算机中所有程序的运行都是在内存储器中进行的,因此内存储器的性能对计算机的影响非常大。 内存储器(Memory)也被称为内存,其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。 只要计算机在运行中,CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来, 内存的运行也决定了计算机的稳定运行。内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。 分类 T一般常用的微型计算机的存储器有磁芯存储器和半导体存储器, 微型机的内存都采用半导体存储器。
T半导体存储器从使用功能上分,有随机存储器(Random Access Memory,简称RAM), 又称读写存储器;只读存储器(Read Only Memory,简称为ROM)。 1.随机存储器(Random Access Memory)随机存储器 随机存储器 随机存储器是一种可以随机读∕写数据的存储器,也称为读∕写存储器。 RAM有以下两个特点:一是可以读出,也可以写入。 读出时并不损坏原来存储的内容, 只有写入时才修改原来所存储的内容。 二是RAM只能用于暂时存放信息,一旦断电一旦断电一是可以读出 ,存储内容立即消失,即具有易失性。 RAM通常由MOS型半导体存储器组成, 根据其保存数据的机理又可分为动态(Dynamic RAM)和静态(Static RAM)两大类。 DRAM的特点是集成度高,主要用于大容量内存储器;SRAM的特点是存取速度快,主要用于高速缓冲存储器。 2.只读存储器(Read Only Memory)
MCS-51单片机在物理结构上有四个存储空间: 1、片内程序存储器 2、片外程序存储器 3、片内数据存储器 4、片外数据存储器 但在逻辑上,即从用户的角度上,8051单片机有三个存储空间: 1、片内外统一编址的64K的程序存储器地址空间(MOVC) 2、256B的片内数据存储器的地址空间(MOV) 3、以及64K片外数据存储器的地址空间(MOVX) 在访问三个不同的逻辑空间时,应采用不同形式的指令(具体我们在后面的指令系统学习时将会讲解),以产生不同的存储器空间的选通信号。 程序内存ROM 寻址范围:0000H ~ FFFFH 容量64KB EA = 1,寻址内部ROM;EA = 0,寻址外部ROM 地址长度:16位 作用:存放程序及程序运行时所需的常数。 七个具有特殊含义的单元是: 0000H ——系统复位,PC指向此处; 0003H ——外部中断0入口 000BH —— T0溢出中断入口
0013H ——外中断1入口 001BH —— T1溢出中断入口 0023H ——串口中断入口 002BH —— T2溢出中断入口 内部数据存储器RAM 物理上分为两大区:00H ~ 7FH即128B内RAM 和SFR区。 作用:作数据缓冲器用。 下图是8051单片机存储器的空间结构图 程序存储器 一个微处理器能够聪明地执行某种任务,除了它们强大的硬件外,还需要它们运行的软件,其实微处理器并不聪明,它们只是完全按照人们预先编写的程序而执行之。那么设
计人员编写的程序就存放在微处理器的程序存储器中,俗称只读程序存储器(ROM)。程序相当于给微处理器处理问题的一系列命令。其实程序和数据一样,都是由机器码组成的代码串。只是程序代码则存放于程序存储器中。 MCS-51具有64kB程序存储器寻址空间,它是用于存放用户程序、数据和表格等信息。对于内部无ROM的8031单片机,它的程序存储器必须外接,空间地址为64kB,此时单片机的端必须接地。强制CPU从外部程序存储器读取程序。对于内部有ROM的8051等单片机,正常运行时,则需接高电平,使CPU先从内部的程序存储中读取程序,当PC值超过内部ROM的容量时,才会转向外部的程序存储器读取程序。 当=1时,程序从片内ROM开始执行,当PC值超过片内ROM容量时会自动转向外部ROM空间。 当=0时,程序从外部存储器开始执行,例如前面提到的片内无ROM的8031单片机,在实际应用中就要把8031的引脚接为低电平。 8051片内有4kB的程序存储单元,其地址为0000H—0FFFH,单片机启动复位后,程序计数器的内容为0000H,所以系统将从0000H单元开始执行程序。但在程序存储中有些特殊的单元,这在使用中应加以注意: 其中一组特殊是0000H—0002H单元,系统复位后,PC为0000H,单片机从0000H 单元开始执行程序,如果程序不是从0000H单元开始,则应在这三个单元中存放一条无条件转移指令,让CPU直接去执行用户指定的程序。 另一组特殊单元是0003H—002AH,这40个单元各有用途,它们被均匀地分为五段,它们的定义如下: 0003H—000AH 外部中断0中断地址区。 000BH—0012H 定时/计数器0中断地址区。
非易失性存储器概述 一、介绍 这篇文章论述了非易失性存储器(NVM)基本概况。第1部分介绍了非易失性存储器的主要背景以及一些存储器的基本术语。第2部分主要阐述了非易失性存储器的工作原理(通过热电子注入实现编程)。第3部分包含了非易失性存储器的擦除原理,以及隧道效应。第4部分介绍了用于预测非易失性存储器的编程特性的模型,用“幸运电子”模型来表述热电子注入模式。第5部分主要介绍非易失性存储器可靠性,包括在数据保存、耐受力和干扰影响下的可靠性。 关键词:非易失性,存储器,热电子注入,隧道效应,可靠性,保存,存储干扰,EEPROM,Flash EEPROM。 存储器分为两大类:易失性存储器和非易失性存储器。易失性存储器在掉电后会失去其所存储的数据,故而需要继续不断的电源才能保存数据。大部分的随机存取存储器(RAM)都是易失性的。非易失性存储器则在掉电后不会丢失数据。一个非易失性存储器(NVM)本质上是一个MOS管,由一个源极、一个漏极、一个门极,以及一个浮栅。与常用的MOSFET 不同的是,NVM多了一个浮栅,浮栅与其它部分是绝缘的。非易失性存储器又细分为两个主要的分类:浮栅型和电子俘获型。Kahng 和Sze在1967年发明了第一个浮栅型器件。在这种器件中,电子受隧道效应的影响,通过一个3nm厚的二氧化硅层,从一个浮栅中转移到基层中。通过隧道效应,非易失性存储器可以更容易地被擦除或改写,通常隧道效应只在厚度小于12nm的氧化物中存在。浮栅中存储电子后,可以使得阈值电压被降低或者提高,而阈值电压的高低也就分别代表了逻辑值1或0。 在浮栅型存储器件中,电子(也即是数据)存储在浮栅中,故而掉电后,数据不会丢失。所有的浮栅型存储器件都是一样的存储单元结构,如下图1所示,一个存储单元由门极MOS 管堆叠而成。第一个门是浮栅门,被埋在栅氧化层(Gate Oxide)和内部多晶硅绝缘层(IPD)之间,位于控制门(Control Gate)的下方。内部多晶硅绝缘层将浮栅隔绝起来,它可以是氧化物,或者氧化物-氮化物-氧化物层(ONO)。SiO2绝缘层将MOS管包围起来,作为保护层,使其免受划伤和杂质污染。第二个门极是控制门,这个门是可以被外部所接触到的。浮栅门常用在EPROM里(Electrically Programmable Read Only Memory)和EEPROM 里(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)。 图1:基本的浮栅门结构
Slide1. SRAM的全称是static random access memory,它是一种最常用的memory,核心部分是两个cross-coulped inverter 组成的bi-stable latching circuit,通常称为flip-flop的电路。SRAM static的特性主要是它不需要像DRAM那样定期对存储的数据进行刷新,只要Vdd 不掉电,数据就可以稳定存储。SRAM最主要的应用就是缓存,缓存的作用是在CPU和内存之间进行数据缓冲。像智能手机这样的一些高端电子产品,SRAM是必不可少的。SRAM之所以可以做缓存是因为它有一个最为重要的优点:speed, SRAM的读写频率可以到几个Giga Hz,比DRAM至少快一个order。SRAM最大的劣势在于density 比较低,用的最多的SRAM是所谓的6T traditional SRAM, 1个bitcell有六个MOSFET组成,与SRAM对应的DRAM只需要一个MOSFET加一个capacitor。bitcell占用面积大导致desity低,density低造成cost 高,具体表现是同样容量的缓存会比内存条造价高很多。 Slide 2. 这是一个目前典型的memory 架构,CPU+3级缓存再加内存条,其中一级缓存经常用8T dual port SRAM,可以用两个port同时读写,速度最高,集成度也最低,三级缓存会用high-density design的SRAM,集成度最高,速度最低。从下面这幅实物图可以清楚看到multi-core 和三级缓存做在一起,stand alone的SRAM已经很少看到,一些低端的电子产品在介绍CPU性能参数的时候不会把缓存的信息单独列出来,但是对于像智能手机这样高端的电子产品,缓存的容量和工作频率绝对是一个重要的性能指标。下面这张图根据价格和读写速度对memory进行一个排列,硬盘速度最低,价格最便宜,内存条其次,缓存速度最高,造价也最高。接下来这张图是SRAM发展的roadmap,绿线对应左边的纵坐标,表示SRAM density的变化情况,每往前推进一个generation, desity翻倍,红点对应右边的纵坐标,表示SRAM 工作频率的变化情况,每推进一个generation, speed 提升15%. 最新的一些信息显示Intel基于22nm tri-gate finfet 工艺的SRAM, 工作频率最高可以达到4.6GHz。最后看一下我们公司SRAM的一个大概的情况,已经进入量产的基
这里要专门说明一下存储器,因为很多手机毛病都和存储有关,而且很多问题都和存储相关,计算机的存储是关键,而手机更始关键,因为计算机有硬盘作为存储,而手机所有的都在存储器里 存储器分为几类,RAM 随即存储器,ROM随即只读存储器还有现在出现一些的闪存,以及电子可编程存储和非易失存储起。一个一个到来 RAM 随机存储器,其中又有SRAM(静态RAM)DRAM(动态RAM), SRAM,只要只要电源开着,就会保存,我们打电话,有些最后拨打的号码,暂时是存在SRAM 中的,不会立刻写入通话记录。只有正常关机,才会写入,如果取电池的话,是不会写入手机的通话记录的,如果在通话记录中出现了已经拨打电话,但是没有记录的情况,那么有可能和这个存储器有关, 可能是你的软件上错误,也可能是硬件。 DRAM在手机上用的不多,因为保留数据时间很短, 从价格上看,SRAM是非常昂贵的,而DRAM相比很便宜。 ROM也有几种,PROM可编程ROM 和EPROM可擦除可编程ROM两者区别是,PROM是一次性的,也就是软件灌入后,这个就完蛋了,这种是早期的产品,现在已经不可能使用了,而E PROM 则是通用的存储器,这些存储器不符和手机软件产品,一般使用ROM少 其他FLASH 这是近来手机采用最多的存储器,这种存储起结合了ROM和RAM的长处,但是不属于RAM 也不属于ROM 手机大量采用的NVRAM 非易失存储器和SRAM属性差不多,EEPROM 电子可擦出可编程存储器,闪存,ROM的后代。手机软件一般放在EEPROM中,EPROM是通过紫外光的照射,擦出原先的程序,而EEPROM是通过电子擦出,当然价格也是很高的,而且写入时间很长,写入很慢,所以前面提到的电话号码,一般先放在S RAM中,不是马上写入EEPROM,因为当时有很重要工作要做——通话,如果写入,漫长的等待是让用户忍无可忍的。 NVRAM 是一个很特别的存储器,它和SRAM相类似,但是价格却高很多,由于一些数据实在重要,断电后必须保持这些数据,所以只能存放在这里,一般和个人信息有关的数据会放在这里,比如和S IM卡相关数据。容量大小也只有几百字节。 闪寸存储器是所有手机的首选,综合了前面的所有优点,不会断电丢失数据(NVRAM)快速读取,电气可擦出可编程(EEPROM)所以现在手机大量采用, 说了这么多存储器,可能比较糊涂了,这么多存储器,究竟采用哪中呢,在手机发展中,各种存储器都用过,至于现在,各种手机采用的存储器是不同的,这个和成本相关,各种存储器价格不一样,本着性价比最优组合,由设计者决定,有些是可选的,有些是必须的,是手机方案决定的,我们了解只是各种存储性能,特点,在测试中判断错误原因。
第三章内存储器 教学提示: 本章主要介绍了内存的概念和发展,了解内存的性能指标和结构,学会识别区分各种内存,掌握内存条的选购和测试。 教学目标: A级:(基本要求) 1. 了解内存的基本知识和性能指标。 2. 掌握内存的安装和基本设置。 B级:(较高要求) 1. 了解识别内存条的基本方法。 2. 掌握条据需要选购内存条的方法。 3. 对内存进行测试和维护。 历史回顾: 计算机内存的诞生。世界上第一台数字计算机可以追溯到上个世纪30 年代宋到40 年代初,约翰阿塔纳索夫和他的学生贝瑞在美国艾奥瓦州立大学组装出了世界上第一台数字计算机。该计算机具备了许多现代计算机的设计思想.包括使用二进制数字、可再生存储器、并行计算以及将计算单元和存储单元分离开来等。约翰阿塔纳索夫计算机的存储系统使用的是一个大的磁鼓,这也是计算机内存储器的雏形。
图3-1 早期的计算机的存储系统使用的是一个大的磁鼓内存储器(内存)是微型计算机主机的组成部分,用来存放当前正在使用的或随时要使用的程序。 在计算机的存储系统中内存储器直接决定CPU的工作效率,它是CPU与其它部件进行数据传输的纽带。内存储器是计算机中仅次于CPU的重要部件,内存的容量及性能是影响计算机性能主要因素之一。因此配置和维护计算机就要了解和掌握内存储器的基本知识。 知识补充: 内部存储器按存储信息的功能可分为只读存储器(ROM )、可改写的只读存储器EPROM和随机存储器RAM三大类。存放在RAM上的数据既可以快速写入,也能快速读出。“中转仓库”一般就是用RAM来搭建的。因此,如果不是特别说明,内存一般指的就是RAM。 3.1 基础知识:认识内存储器 内存储器有很多种类,通常所说的内存就是指内存条,下面就逐步介绍内存条。 3.1.1 认识内存条 1.内存的工作原理 当CPU 在工作时,需要从硬盘等外部存储器上读取数据,但由于硬盘这个“仓库”太大,加上离CPU 也很“远”,运输“原料”数据的速度就比较慢,会使CPU 的生产效率降低。为了解决这个问题,在CPU 与外部存储器之间,建了一个“小仓库”:内存。内存虽然容量不大,一般只有几十MB 到几百MB ,但中转速度非常快,当CPU 需要数据时,事先可以将部分数据存放在内存中,这样提高了CPU的工作效率,同时也减轻了硬盘的负担。由于内存只是一个“中转仓库”,因此它并不能用来长时间存储数据,当突然断电时,内存中的所有数据都会丢失。内存的工作如图3-2所示。
第四章存储器结构 4.3 存储器容量扩展 微机系统中主存储器通常由若干存储芯片及相应的存储控制组织而成,并通过存储总线(数据总线、地址总线和控制总线)与CPU及其他部件相联系,以实现数据信息、控制信息的传输。由于存储器芯片的容量有限,实际应用中对存储器的字长和位长都会有扩展的要求。 一、存储器字扩展 *字扩展是沿存储字向扩展,而存储字的 位数不变。 *字扩展时,将多个芯片的所有地址输入 端、数据端、读/写控制线分别并联 在一起,而各自的片选信号线则单独 处理。 *4块内存芯片的空间分配为: 第一片,0000H-3FFFH 第二片,4000H-7FFFH 第三片,8000H-BFFFH 第四片,C000H-FFFFH 二、存储器位扩展 *存储器位扩展是沿存储字的位向扩展, 而存储器的字数与芯片的字数相同。 *位扩展时 将多个芯片的所有地址输入端都连接 在一起; 而数据端则是各自独立与数据总线连 接,每片表示一位 *片选信号线则同时选中多块芯片,这些 被选中的芯片组成了一个完整的存储 字。
三、存储器位字扩展 *存储器需要按位向和字向同时扩展,称存储器位字扩展 *对于容量为 M×N 位的存储器,若使用 L×K 位的存储芯片, 那么,这个存储器所需的芯片数量为:(M/L)×(N/K) 块。 P160图4-3-3表示了一个用2114芯片构成的4KB存储器。如下图: *2114芯片是1K×4R 芯片 *用2块2114芯片构成1组(1K×4×2=1K×8) *再有4组构成4K×8(1K×8×4)位的存储器 *共计需用8块2114芯片 这4个组的选择: *使用A0和A11作地址线:经译码后选择4个分组 *使用A0~A9作为组内的寻址信号 *数据总线为D0~D7 ◆存储器容量的扩展方法总结: 字扩展(将多个芯片的所有地址输入端、数据端、读/写控制线分别都连接在一起,选片信号单独处理) 位扩展(数据线独立处理,选片信号选中多块芯片) 字位扩展(分组,每组又有多个芯片),见(PAGE 161)
1.内存储器主要分为哪两类?它们的主要区别是什么? 内存储器分为随机存取存储器RAM(Radom Access Memory)和只读存储器ROM(Read Only Memory)两类。 RAM中信息可以按地址读出,也可以按地址写入。RAM具有易失性,掉电后原来存储的信息全部丢失,不能恢复。 ROM 中的信息可以按地址读出,但是在普通状态下不能写入,它的内容一般不能被改变。ROM具有“非易失性”,电源关闭后,其中的信息仍然保持。 2.说明SRAM、DRAM、MROM、PROM和EPROM的特点和用途。 SRAM:静态RAM,读写速度快,但是集成度低,容量小,主要用作Cache或小系统的内存储器。 DRAM:动态RAM,读写速度慢于静态RAM,但是它的集成度高,单片容量大,现代微型计算机的“主存”均由DRAM构成。 MROM:掩膜ROM,由芯片制作商在生产、制作时写入其中数据,成本低,适合于批量较大、程序和数据已经成熟、不需要修改的场合。 PROM:可编程ROM,允许用户自行写入芯片内容。芯片出厂时,所有位均处于全“0”或全“1”状态,数据写入后不能恢复。因此,PROM只能写入一次。 EPROM:可擦除可编程只读存储器,可根据用户的需求,多次写入和擦除,重复使用。用于系统开发,需要反复修改的场合。 3.已知一个SRAM芯片的容量为8K×8,该芯片有一个片选信号引脚和一个读/写控制 引脚,问该芯片至少有多少个引脚?地址线多少条?数据线多少条?还有什么信号线? 根据存储芯片地址线数量计算公式,k=log2(1024*8)= log2(213)=13,即总计有13根地址线。另有8根数据线、2根电源线。所以该芯片至少有25(=13+8+1+1+2)根引脚。 4.巳知一个DRAM芯片外部引脚信号中有4根数据线,7根地址线,计算它的容量。 根据存储容量计算公式S=2k×I,可得该芯片的存储容量为:214*4=16K×4bit(位),也可表示为64Kb=8KB(字节)。 5.32M×8的DRAM芯片,其外部数据线和地址线为多少条? 根据存储芯片地址线数量计算公式,k=log2(1024*1024*32)= log2(225)=25,即需要25根地址线。但是,由于DRAM芯片的地址采用分时输入的方法,所以实际需要的地址线只有理论值的一半,此处为13根。数据线8根。 6.DRAM为什么需要定时刷新? DRAM靠MOS管极间电容存储电荷的有无决定所存信息是0还是1,由于漏电流的存在,它存储的信息不能长时间保存,需要定时重新写入,称为“刷新”。 7.74LS138译码器的接线如图2.28所示,写出0Y、2Y、4Y、6Y所决定的内存地址范 围。 从图看出,该存储系统的片内地址线有13根 (A12-A0),是一个由8KB存储芯片组成的存储系 图 2.28 译码
存储系统概述 第3章存储系统第3章存储系统3.1存储器概述3.2半导体读写存储器3.3半导体只读存储器和闪速存储器3.4主存储器与CPU的连接3.5并行存储器3.6高速缓冲存储器(Cache)3.7虚拟存储器3.8外存储器典型习题与解答 3.1存储器概述 3.1.1存储器分类 3.1.2存储系统的设计及分级结构 3.1.3主存储器的性能指标 3.1.1存储器分类存储器:计算机硬件系统中用于存放程序和数据等二进制信息的部件。 1、按存储介质分类 2、按存取方式分类 3、按在计算机中的功能分类 4、其他分类1、按存储介质分类(1)由半导体器件组成的半导体存储器; (2)由磁性材料做成的磁表面存储器,例如磁盘存储器和磁带存储器; (3)由光介质构成的光介质存储器,一般做成光盘。 2、按存取方式分类(1)随机存取存储器RAM(Random Access Memory) 存储单元都能按地址访问,而且存取时间与存储单元的物理位置无关的存储器,称为RAM。 例如半导体读写存储器
主要用途:主存、Cache、外设缓存。 (2)顺序存取存储器SAM(Sequential Access Memory) 信息按顺序写入或读出的存储器,称为SAM。以记录块为单位编址。例如:磁带存储器 特点:存储容量大,位价格低廉,存取速度慢。 主要用途:辅助存储器。 (3)直接存取存储器DAM(Direct Access Memory) 首先按存取信息的区域随机访问,然后在指定区域用顺序方式存取的存储器,称为DAM。例如:磁盘存储器 特点:容量较大,速度和位价格介于SAM和RAM之间 主要用途:辅助存储器。 3、按在计算机中的功能分类(1)主存储器(主存) 用于存放计算机运行期间的大量程序和数据的存储器,CPU能直接访问。 由动态MOS存储器构成 (2)高速缓冲存储器Cache Cache:介于CPU和主存之间的高速小容量存储器,用于存放最活跃的程序块和数据。特点:速度快,但容量小。(3)辅助存储器(外存储器)存放当前暂不参与运行的程序和数据,需要时再与主存成批交换 信息的存储器。 组成:磁表面存储器,光盘存储器。 特点:容量大,可存放大量的程序和数据,但速度慢。 外存的信息需要调入主存后才能被CPU使用。(4)控制存储器CM
内存储器和外存储器的区别: 内存储器是指我们常说的内存。内存储器是计算机中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存储器中进行的,因此内存储器的性能对计算机的影响非常大。内存储器(Memory)也被称为内存,其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中,CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来,内存的运行也决定了计算机的稳定运行。内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。内存储器速度更快、容量较小、成本较高。 内存储器 外储存器是指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器,此类储存器一般断电后仍然能保存数据。常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘等。外存通常是磁性介质或光盘,像硬盘,软盘,磁带,CD等,能长期保存信息,并且不依赖于电来保存信息,但是由机械部件带动,速度与CPU相比就显得慢的多。外存储器则速度较慢、容量较大、成本较低。 外储存器 内存储器和外储存器区别:
内存储器只是用来交换数据一旦重启电脑,数据马上就没了。而外储存器是用来存储数据,即是是关闭了计算机后数据依然存在。这两个是完全不同的概念! 内存储器有哪些? rom 咱们正常家里机器里的内存就是你所说的内存储器.还有cpu里面有个一级二级的缓寸也是内存储起.速度比较快.一但没有加电.里面就没数据. 外存储器又有哪些? 现在的营盘啊,光盘啊,u盘.软盘都是外存储器.他们储存的东西多.但速度没有内存快 他们的用途特点是什么? 内存:特点不没电就没数据.运行速度快,主要在cpu与外存储器之间.起到过度作用 外存.相反么.存储量大.造价便宜
第三章内存储器 一、教学目的: 1、了解内存储器的概念和发展、结构和性能指标。 2、掌握内存条的区分、选购和测试。 二、教学重点、难点: 掌握内存条的区分、选购和性能测试。 三、教具使用: 计算机一台,多媒体幻灯片演示,内存条若干 四、教学方法: 分析法和问题讨论法,引导学生分析内存条的结构、选购方法,以及如何测试内存条。 五、教学过程: 导入:由人的大脑、书、纸张对比引入到内存储器的知识学习。 幻灯片或板书课题:第三章内存储器 一、基础知识-认识内存储器 提问:仓库对现代化工厂中的流水线的影响? 学生看书、思考并回答; 教师归纳总结并由仓库的作用引入内存条的工作原理,并进一步介绍内存条的的组成、分类及主要性能参数。 1. 内存条的工作原理(作用):中转数据 2. 内存条的组成: 内存条主要由印刷电路板、内存颗粒、SPD芯片、金手指等组成。 3. 内存条的分类和区别 讲解主流三种内存条引脚和定位键(缺口) 4. 内存的封装和技术指标 二、制定选购方案-选购原则及分析 提问:计算机运行需要什么类型、多大内存才能够发挥最佳性能? 学生思考看书进行回答; 教师归纳、引导学生根据计算机实际使用条件确定计算机内存的各项参数,进行进一步的分析和选购。 1. 确定内存容量 影响内存容量的要素:操作系统、使用模式、硬件设备和用户类型 2. 确定内存带宽 应保证内存带宽与主板和CPU前端总线一致 3. 确定内存种类和条数 根据主板内存插槽(定位键)或说明书确定所需内存条种类;应确保使用的内存条数最少,避免多条内存之间出现兼容性故障,方便内存扩充 三、实战:内存储器的选购 提问:如何购买内存条? 教师引导学生思考,并利用幻灯片介绍各种内存颗粒和内存条的鉴别与选择。
记忆 内存,也称为内存存储,通常也称为主内存,是计算机的主要组件,它相对于外部内存。 内存是计算机的重要组成部分之一,是与CPU通信的桥梁。 计算机中的所有程序都在内存中运行,因此内存的性能对计算机有很大的影响。 内存,也称为内存,用于将操作数据临时存储在CPU中,并与诸如硬盘之类的外部存储器交换数据。 只要计算机在运行,CPU就会将需要计算的数据传输到内存中进行计算,然后在计算完成后,CPU会传输结果, 内存的运行还决定了计算机的稳定运行。内存由内存芯片,电路板和金手指组成。 分类 通常,微型计算机的存储器包括磁芯存储器和半导体存储器, 微型计算机的存储器是半导体存储器。
T半导体存储器可以分为随机存取存储器(RAM), 只读存储器(ROM)也称为读写存储器。 1.随机存取存储器 随机存取存储器 随机存取存储器(RAM)是一种可以随机读取/写入数据的存储器,也称为读取/写入存储器。 Ram具有以下两个特征:一是它可以读写。 原始存储的内容在读出时不会损坏, 原始存储的内容仅在写入时才被修改。 其次,RAM只能用于信息的临时存储。电源一旦关闭,电源就可以读出 存储内容立即消失,即易失。 Ram通常由MOS半导体存储器组成, 根据数据存储的机制,它可以分为动态RAM和静态RAM。
DRAM具有高度集成的特点,主要用于大容量存储器。SRAM的特点是访问速度快,主要用于高速缓冲存储器。 2.只读内存 ROM是只读存储器。顾名思义,它只能读取原始内容, 用户不能再写新内容。原始存储内容由制造商使用遮罩技术编写, 并永远保留下去。它通常用于存储特殊的固定程序和数据。 只读存储器是一种非易失性存储器, 无需额外的电源来保存信息,并且不会因电源故障而丢失信息。 根据内容是否可以在线重写,可以分为两种类型:不能在线重写的ROM和可以在线重写的ROM。 不能在线重写的ROM包括mask ROM,prom和EPROM; 在线可擦写ROM包括EEPROM和Flash ROM。 3. CMOS存储器(互补金属氧化物半导体存储器)
下面关于内存储器(也称为主存)的叙述中,正确的是(d). A、RAM和ROM在断电后信息将全部丢失 B、内存储器与外存储器相比,存取速度慢、价格便宜 C、内存储器和外存储器是统一编址的,字是存储器的基本编址单位 D、内存储器与外存储器相比,存取速度快、价格贵 把计算机分为巨型机、大型机、小型机和微型机、工作站和服务器本质上是按(a)来区分的. A、计算机的规模和处理能力 B、计算机的存储容量 C、CPU的集成度 D、计算机的体积 微机中的PCI是(c). A、产品型号 B、微处理器型号 C、总线标准 D、微机系统名称 所有汉字的字型以点阵字模的形式存储在(b ) A、CPU B、字模库文件里 C、上述均不是 D、内存里 计算机中的数有浮点表示和定点表示两种,浮点表示的数,通常由(b)两部分组成. A、尾数和小数 B、阶码和尾数 C、指数和基数 D、整数和小数 显示器必须与(d)配合使用. A、声卡 B、打印机 C、光驱 D、显示卡 从1993年开始人们在互联网上既可以看到文字,又可以看到图片、听到 声音,使得网上的世界变的美丽多彩,这主要归功于(d ) A、Telnet B、FTP C、E-mail D、WWW 电子邮件地址格式为:wangjun@hostname,其中hostname为(d). A、某国家名 B、某公司名 C、用户地址名 D、ISP某台主机的域名 在网页中使用图象主要应考虑(c )问题. A、以下都不是 B、文件格式与颜色
C、下载速度与文件格式 D、下载速度与颜色 在Windows中,要将当前窗口的内容存入剪贴板,应同时按下(a )键. A、Alt+PrintScreen B、Ctrl+Alt+PrintScreen C、Ctrl+PrintScreen D、Print+Screen 在Windows操作系统中,正确是(c). A、在根目录下允许建立多个同名的文件或文件夹 B、同一文件夹中可以建立两个同名的文件或文件夹 C、同一文件夹中不允许建立两个同名的文件或文件夹 D、在不同的文件夹中不允许建立两个同名的文件或文件夹 Windows中,文件名中不能包括的符号是(d). A、~ B、# C、; D、> 下面关于表的说法中错误的是(b)。 A、可以将其他数据库的表导入当前数据库中 B、表的数据视图只用于显示数据 C、数据表是Access数据库中的重要对象之一 D、表的设计视图的主要工作是设计表的结构 删除幻灯片的选项在(d)菜单中. A、插入 B、格式 C、工具 D、编辑 Excel是一个 (d )应用软件,它可用于数据组织、数据处理和数据分析. A、数据表格 B、数据库 C、通用制表 D、电子表格 计算机主要是由(abcdef)等器件组成。 A、输出部件 B、内存储器 C、控制器 D、外存储器 E、输入部件 F、运算器 计算机中的运算器能在控制器的指挥下,实现(ab)。 A、逻辑运算 B、算术运算 C、代数运算
ROM存储器内涵EPROM2716存储器的介绍
课堂教学实施方案 授课时间:
课 题:只读存储器ROM 、主存储器的设计 5.3 只读存储器ROM 指在微机系统的在线运行过程中,只能对其进行读操作,而不能进行写操作的一类存储器,在不断发展变化的过程中,ROM 器件也产生了掩模ROM 、PROM 、EPROM 、EEPROM 等各种不同类型。 一、掩模ROM 如图4-11所示,是一个简单的4×4位的MOS ROM 存储阵列,采用单译码方式。这时,有两位地址输入,经译码后,输出四条字选择线,每条字选择线选中一个字,此时位线的输出即为这个字的每一位。 此时,若有管子与其相连(如位线1和位线4),则相应的MOS 管就导通,这些位线的输出就是低电表平,表示逻辑“0”;而没有管子与其相连的位线(如位线2和位线3),则输出就是高电平,表示逻辑“1”。 二、可编程的ROM 掩模ROM 的存储单元在生产完成之 后,其所保存的信息就已经固定下来了,这给使用者带来了不便。为了解决这个矛盾,设计制造了一种可由用户通过简易设备写入信息的ROM 器件,即可编程的ROM ,又称为PROM 。 PROM 的类型有多种,我们以二极管破坏型PROM 为例来说明其存储原理。 这种PROM 存储器在出厂时,存储体中每条字线和位线的交叉处都是两个反向串联的二极管的PN 结,字线与位线之间不导通,此时,意味着该存储器中所有的存储内容均为“1”。如果用户需要写入程序,则要通过专门的PROM 写入电路,产生足够大的电流把要写入“1”的那个存储位上的二极管击穿,造成这个PN 结短路,只剩下顺向的二极管跨连字线和位线,这时,此位就意味着写入了“1”。读出的操作同掩模ROM 。 除此之外,还有一种熔丝式PROM ,用户编程时,靠专用写入电路产生脉冲电流,来烧断指定的熔丝,以达到写入“1”的目的。 对PROM 来讲,这个写入的过程称之为固化程序。由于击穿的二极管不能再正常工作,烧断后的熔丝不能再接上,所以这种ROM 器件只能固化一次程序,数据写入后,就不能再改变了。 P + P + A l S i O 2S D 浮空多 晶硅栅 N 基体 字线 EPROM (a) (b) 位线
计算机硬件——内存介绍 计算机硬件分为5大部分,存储器是其中一个部分,那么,存储器中的内存是什么?小编带大家来了解。 计算机系统的一个重要特征是具有极强的“记忆”能力,能够把大量计算机程序和数据存储起来。存储器是计算机系统内最主要的记忆装置,既能接收计算机内的信息(数据和程序),又能保存信息,还可以根据命令读取已保存的信息。存储器按功能可分为主存储器(简称主存)和辅助存储器(简称辅存)。主存是相对存取速度快而容量小的一类存储器,辅存则是相对存取速度慢而容量很大的一类存储器。 主存储器 也称为内存储器(简称内存),内存直接与CPU相连接,是计算机中主要的工作存储器,当前运行的程序与数据存放在内存中。现代的内存储器多半是半导体存储器,采用大规模集成电路或超大规模集成电路器件。内存储器按其工作方式的不同,可以分为随机存取存储器(简称随机存储器或RAM)和只读存储器(简称ROM)。 随机存储器 允许随机的按任意指定地址向内存单元存入或从该单元取出信息,对任一地址的存取时间都是相同的。由于信息是通过电信号写入存储器的,所以断电时RAM中的信息就会消失。计算机工作时使用的程序和数据等都存储在RAM中,如果对程序或数据进行了修改之后,应该将它存储到外存储器中,否则关机后信息将丢失。通常
所说的内存大小就是指RAM的大小,一般以MB或GB为单位。 只读存储器 是只能读出而不能随意写入信息的存储器。ROM中的内容是由厂家制造时用特殊方法写入的,或者要利用特殊的写入器才能写入。当计算机断电后,ROM中的信息不会丢失。当计算机重新被加电后,其中的信息保持原来的不变,仍可被读出。ROM适宜存放计算机启动的引导程序、启动后的检测程序、系统最基本的输入输出程序、时钟控制程序以及计算机的系统配置和磁盘参数等重要信息。 辅助存储器 也称为外存储器(简称外存),计算机执行程序和加工处理数据时,外存中的信息按信息块或信息组先送入内存后才能使用,即计算机通过外存与内存不断交换数据的方式使用外存中的信息。
F28335存储器功能概述 班级: 姓名: 学号:
F28335芯片整体功能框图 存储器映射 1、F28335使用32位数据地址线和22位程序地址线。 2、32位数据地址线可访问4GB的数据空间, 16位/32位 3、22位程序地址线可访问4MB的程序空间。 16位/32位。 4、存储器模块采用统一编址方式映射到程序空间和数据空间。F28335的存储器分为以下几部分: 1. 单周期访问RAM(SARAM) 2. Flash存储器 3. OTP存储器 4. Boot ROM(装载了引导程序) 5. 安全模块 6. 外设存储器(片内的外设) 7. 片外存储器 一、单周期访问RAM(SARAM) 共分10部分: (1)M0和M1,可映射到数据空间或程序空间
(2)L0~L3、 L4~L7,可映射到数据空间或程序空间 二、flash存储器 闪存的英文名称是"Flash Memory",一般简称为"Flash",它属于内存器件的一种,是一种不挥发性( Non-Volatile )内存。闪存的物理特性与常见的内存有根本性的差异:目前各类 DDR 、 SDRAM 或者 RDRAM 都属于挥发性内存,只要停止电流供应内存中的数据便无法保持,因此每次电脑开机都需要把数据重新载入内存;闪存在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据,其存储特性相当于硬盘,这项特性正是闪存得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基础。是非易失存储器,可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行,所以大多数情况下,在进行写入操作之前必须先执行擦除。F28335的Flash存储器一般可以把程序烧写到Flash中,以避免带着仿真器试调。F28335器件包含256K*16位的嵌入式闪存存储器,被分别放置在8个32k*16位扇区内。 三、OTP存储器 OTPROM(One Time Programmable Read-Only Memory),可以进行片内编程操作,而且可以增强加密功能。然而OTP ROM MCU的OTPROM 存在一个缺点:不可擦除,也就是说只能编程一次,不能实现重复编程,不利于大量普及使用。当程序从仿真器移植到单片机的OTPROM 时,并不能保证程序的一次成功性,由于单片机的不可擦除性,若程序脱机一次就使用一片单片机,显然将造成巨大的资源浪费。另一方面,对于复杂系统,16 KB的OTPROM容量如果不够,则需要采用扩展外部存储器,为了保证有效实现加密功能,应保留一部分程序在
2.3.2内存储器 ?概述 ?存储器的层次结构 计算机中存储器分为内存和外存两大类。内存的存取速度比较快而存储容量相对较小,它与CPU直接相连,用来存放正在执行和即将执行的程序和数据。外存的存取速度比较慢而存储容量相对较大,它与CPU并不直接相连,用于存放计算机中几乎所有的信息。 内存储器芯片由称为存储器芯片的半导体集成电路组成。半导体存储器芯片按照是否能随机地进行读写,分为随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)和只读存储器(Read Only Memory,ROM)两大类。 ? ?半导体存储器的类型及其在PC机中的应用 RAM目前多采用MOS型半导体集成电路芯片制成,根据其保存数据的机理又可分为DRAM和SRAM。 DRAM:动态随机存取存储器,适合内存储器的主体部分,但它的速度较慢,一般要比CPU慢得多,因此出现了许多不同的DRAM结构。 SRAM:静态随机存取存储器。与DRAM相比,它的电路较复杂、集成度低,功耗较大,制造成本
高,价格贵,但工作速度很快,适合用作高速缓冲存储器Cache。 无论是DRAM还是SRAM,当关机或断点时,其中的信息都将随之丢失,这是RAM与ROM的一个很大区别。 ROM,只读存储器。ROM是一种能够永久或永久性地保存数据地存储器,即使调电(或关机)后,存放在ROM中的数据也不会丢失,所以也叫做非易失性存储器。按照ROM的内容能否能(或怎样)改写,ROM可分为以下几类。 MaskROM,存储的数据有工厂在生产过程中一次形成,此后再也无法进行修改。 PROM和EPROM,用户可以使用专用装置写入信息。前者不能改写,后者可以通过专用设备改写其中的信息。 Flash ROM,这是一种新型的非易失性存储器,但又像RAM一样能方便地写入信息。 2. 主存储器 主存储器由若干DRAM芯片组成,它包含有大量的存储单元,每个存储单元可以存放1个字节。每个存储单元都有一个存储地址,CPU按存储地址对存储单元进行访问。存储器的容量是指存储器所能存储的二进制位数。 近几年流行的是DDR和DDR2两种类型。 DDR与CPU前端总线使用同一个时钟,数据通路宽度也与前段总线一样,均为64位,它利用存储器总线上时钟的上升沿与下降沿在同一个时钟内实现两次数据传送,因此数据读写速率为:存储器数据通路宽度×存储器总线时钟频率×2。 DDR2和DDR一样,都采用了在时钟的上升沿和下降沿同时进行数据传输的方式,但DDR2还拥有两倍于DDR的预读取数据的能力。也就是说,在同样的100MHz工作频率下,DDR的实际频率为200MHz,而DDR2则可以达到400MHz。当DDR和DDR2以双通道的方式使用时,它们的数据传输速度还能再提高一倍,从而更好地满足高速CPU的要求。