存储器

1 PLC中常使用存储器类型

依据存放信息的性质不同，在plc中常使用以下类型的存储器：

1.只读存储器(ROM)。只读存储器中的内容由PLC制造厂家写入，并永久固化，PLC掉电后，ROM中内容不会丢失。用户只能读取，不能改写。因此ROM常用于存放系统程序，系统程序具有开机自检、键盘输入处理、用户程序翻译、信息传递、工作方式选择等功能。

2.随机存储器(RAM)。随机存储器又称为可读写存储器。信息读出时，RAM中的内容保持不变；写入时，新写入的信息掩盖原来的内容。它用来存放既要读出，又要常常修改的内容。因此RAM常用于存人用户程序、规律变量和其他一些信息。掉电后，RAM中的内容不再保留，为了防止掉电后RAM中的内容丢失，PLC使用锂电池作为RAM的备用电源，在PLC掉电后，RAM由电池供电，保持存储在RAM中的信息不消逝。

3.可擦写、可编程只读存储器(EPROM、EEPROM)，EPROM是只读存储器，失电后，写入的信息不丢失，但要改写信息时，必需先用紫外线擦除原信息，才能重新改写。一些小型的PLC厂家也常将系统程序驻留在EPROM中，用户调试好的应用程序也可固化在EPROM中。EEPROM也是只读存储器，不同的是写入的信息需用一个较高的电压擦除。

单片机的RAM存储器详解

随着计算机技术的不断发展，单片机作为一种集成电路芯片，在嵌入式系统中得到了广泛的应用。而在单片机中，RAM存储器是一种非常重要的组成部分，它承担着临时存储数据的功能。本文将详细解析单片机的RAM存储器，包括其定义、分类、特性以及应用等方面。

一、RAM存储器的定义

RAM（Random Access Memory）即随机存取存储器，它是一种电子数字式存储器，能够按任意顺序访问其中的存储单元。与之相对应的是ROM（Read-Only Memory），只能读取而不能写入。

二、RAM存储器的分类

根据存储单元内容的易失性，RAM存储器可以分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）两种。

1. 静态RAM

静态RAM采用存储单元由触发器构成，存储单元内部无需再进行刷新操作。它的特点是读写速度快，但占用的空间较大。静态RAM广泛应用于高性能嵌入式系统，如通信设备、计算机内存等。

2. 动态RAM

动态RAM的存储单元由电容构成，需要定期刷新来保持数据的稳定。它的特点是存储单元内部简单，占用空间小，但读写速度较慢。动态RAM主要应用于低成本的嵌入式系统，如消费电子产品中的视频游戏机、智能手机等。

三、RAM存储器的特性

RAM存储器有以下几个主要特性：

1. 随机读写：RAM存储器可以根据地址直接读写数据，不需要按顺序进行操作。

2. 数据易失性：RAM存储器是易失性存储器，即断电后存储的数据会丢失。因此，在单片机使用RAM存储数据时，需要特别注意数据的备份和保护。

3. 存储密度高：RAM存储单元内部结构简单，实现的存储密度较高。

4. 读写速度快：相比于ROM存储器，RAM存储器的读写速度更快，适合对数据进行频繁读写的应用场景。

四、RAM存储器的应用

RAM存储器在单片机中广泛应用于各种需要临时存储数据的场景，下面是一些常见的应用：

1. 作为程序存储器：在单片机中，RAM存储器可以用作存储程序代码，这种方式被称为RAM执行。相比于从ROM中读取指令，RAM执行可以提供更高的执行效率和灵活性。 2. 数据缓存：在高性能的计算机系统中，RAM存储器常被用作数据缓存，以提高数据的读取速度。

动态随机存取存储器（DRAM）的工作原理

动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，简称DRAM）是一种常见的计算机内存类型。它广泛应用于各种计算机设备中，如个人电脑、服务器、手机等。本文将详细介绍DRAM的工作原理。

一、DRAM概述

动态随机存取存储器是一种易失性存储器，用于储存和读取数据。与静态随机存取存储器（SRAM）相比，DRAM具有较高的存储密度和较低的成本，但速度较慢。DRAM将数据存储在电容中，需要周期性地刷新电容以保持数据的一致性。

二、DRAM的结构

DRAM由一个个存储单元组成，每个存储单元由一个电容和一个访问晶体管组成。电容负责存储数据，而访问晶体管控制数据的读取和写入。

三、DRAM的工作原理

1. 读取数据

当计算机需要读取DRAM中的数据时，首先会向DRAM的地址线发送目标存储单元的地址。DRAM控制器根据地址找到对应的存储单元，并打开该单元的访问晶体管。访问晶体管的打开允许电荷从电容中流出，并通过传感放大器读取电荷大小。 2. 写入数据

当计算机需要向DRAM中写入数据时，同样需要发送目标存储单元的地址。DRAM控制器根据地址找到对应的存储单元，并根据数据总线上的数据向电容中写入相应的电荷。若电荷大小为0，则表示存储单元中的数据为0；若电荷大小大于0，则表示存储单元中的数据为1。

3. 刷新操作

由于DRAM使用电容储存数据，电容中的电荷会逐渐泄漏。为了保持数据的一致性，DRAM需要周期性地刷新电容。刷新操作通过发送特定指令给DRAM控制器来完成，它会按照预定的时间间隔刷新所有的存储单元电容，恢复数据的准确性。

四、DRAM的工作原理优势与劣势

1. 优势

（1）高存储密度：相比于SRAM，DRAM的存储密度更高，可以容纳更多的数据。

（2）低成本：DRAM的制造成本较低，适用于大容量的内存需求。

（3）可扩展性：可以在存储容量和性能之间做出权衡，满足不同需求。

电阻式存储器原理

电阻式存储器是一种常见的计算机内存设备，它通过电阻来存储和读取数据。它的工作原理是利用电阻的变化来表示二进制数据的0和1。

在电阻式存储器中，每个存储单元都有一个电阻器，它可以有两种状态：高阻态和低阻态。高阻态表示0，低阻态表示1。当需要存储数据时，电流会通过电阻器，这样就改变了电阻的状态。

当需要读取数据时，电阻器的状态会被检测出来。通过测量电阻的大小，可以确定存储单元中存储的是0还是1。读取数据时，电流会通过电阻器，然后测量电压的变化，从而确定电阻的状态。

电阻式存储器的一个重要特点是非易失性，即它可以在断电后继续保持数据。这是因为电阻器的状态只会在电流通过时改变，而不受电源的影响。

电阻式存储器的另一个优点是可扩展性。可以通过增加更多的存储单元来扩展存储容量。每个存储单元都是独立的，所以可以根据需要增加或减少存储容量。

然而，电阻式存储器也有一些缺点。首先，它的读写速度相对较慢，这是因为需要通过电流和电压的变化来读取和写入数据。其次，电阻式存储器的存储密度相对较低，因为每个存储单元都需要一个电阻器。

尽管有这些缺点，电阻式存储器仍然是一种重要的内存设备。它在很多应用中得到广泛使用，例如个人电脑、服务器和嵌入式系统等。它的可靠性和稳定性使得它成为了计算机中不可或缺的一部分。

总的来说，电阻式存储器是一种基于电阻变化的存储设备，它通过改变电阻的状态来表示二进制数据。它具有非易失性和可扩展性的特点，但也存在读写速度较慢和存储密度较低的缺点。然而，它仍然是一种重要的内存设备，在计算机系统中发挥着重要的作用。