数电-第七章-第2部分随机存取存储器(RAM)讲解

第七章半导体存储器7.1 随机存取存储器（RAM）RAM的基本结构RAM的存储单元RAM的容量扩展RAM的芯片介绍7.2 只读存储器（ROM）ROM的分类ROM的结构及工作原理ROM的应用ROM的容量扩展存储器的基本概念存储器——用以存储二进制信息的器件。

半导体存储器的分类：根据使用功能的不同，半导体存储器可分为两大类：（1）随机存取存储器（RAM）也叫做读/写存储器。

既能方便地读出所存数据，又能随时写入新的数据。

RAM的缺点是数据易失，即一旦掉电，所存的数据全部丢失。

（2）只读存储器（ROM）。

其内容只能读出不能写入。

存储的数据不会因断电而消失，即具有非易失性。

存储器的容量：存储器的容量=字长（n）×字数（m）一．RAM 的基本结构由存储矩阵、地址译码器、读写控制器、输入/输出控制、片选控制等几部分组成。

7.1 随机存取存储器（RAM ）存储矩阵读/写控制器地址译码器地址码输片选读/写控制输入/输出······11&&G G G CS R/W3451G DDI/OG 24. 片选及输入/输出控制电路当选片信号CS ＝1时，G 5、G 4输出为0，三态门G 1、G 2、G 3均处于高阻状态，I/O 端与存储器内部完全隔离，存储器禁止读/写操作，即不工作。

当CS ＝0时，芯片被选通：当R /W ＝1时，G 5输出高电平，G 3被打开，被选中的单元所存储的数据出现在I/O 端，存储器执行读操作；当R /W ＝0时，G 4输出高电平，G 1、G 2被打开，此时加在I /O 端的数据以互补的形式出现在内部数据线上，存储器执行写操作。

三．RAM 的容量扩展1．位扩展用8片1024（1K ）×1位RAM 构成的1024×8位RAM 系统。

1024×1RAM A A AR/W CS01...I/O I/O ...1024×1RAM A A AR/W CS01...I/O I/O 1024×1RAM A A AR/W CS019...I/O I/O ...A A 01017999A CSR/W2．字扩展..A C Y Y G G 0B G 17....Y 174LS138+5VA 122A 2B1024×8RAMA A AR/W CS01...I/O ...1024×8RAMA A AR/W CS01...1024×8RAMA A AR/W CS019...I/O A A 01R/W17999A 0I/O 0I/O 0I/O I/O 1I/O 1I/O 17I/O 7I/O 7I/O ...............A 11A 10例：用8片1K ×8位RAM 构成的8K ×8位RAM 。

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。

随机存储器(RAM)实用知识
•随机存储器用英文RAM表示，RAM是英文Random Access Memory的缩写。

ALO30F48N-L由于这种存储器能够在存储器的任意某一单元进行读或写，所以
又将这种存储器称为读写存取存储器(RWM，Read Write Memory)，或是随机读写存储器。

•在微控制系统中，随机存储爨(RAM)用采存放微控制器在运行过程中的现场输入／输出数据、中间运冀舔粟≯以及终隽堆栈誊随机存储器(R&∞枣所存储的信息不是永久憔的。

•1．随机存储器特性
•2．随机存储器种类
•双极型随机存储器（RAM）只有静态的RAM，对于MOS型的随机存储器(RAM)则有静态和动态两种。

•3．静态随机存储器
•静态随机存储器同上面介绍的随机存储器结构和功能基本相同，如表11-12所示是静态随机存储器解说。

•表11-12静态随机存储器解说
•4．动态随机存储器
•动态、静态随机存储器都是随机存储器，只是由于基本的存储单元特性不同，对所有存储的信息在保存的方式上有所不同。

如表11-13所示是动态随机存储器解说。

•表11-13动态随机存储器解说。

随机存取存储器（RAM）班级:10级电子信息工程二班组长:陶宇摘要: 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)。

关键字: 随机存取存储器（RAM）一、静态随机存取存储器(SRAM)1、电路组成2. SRAM 的工作模式二、同步静态随机存取存储器（SSRAM）1.电路图2.SSRAM的使用特点在由SSRAM构成的计算机系统中，由于在时钟有效沿到来时，地址、数据、控制等信号被锁存到SSRAM内部的寄存器中，因此读写过程的延时等待均在时钟作用下，由SSRAM内部控制完成。

此时，系统中的微处理器在读写SSRAM的同时，可以处理其他任务，从而提高了整个系统的工作速度。

三．动态随机存取存储器四、学习总结1、提问总结⑴、一般情况下，dram的集成度比sram的集成度高，为什么？⑵、静态随机存储器和动态随机存储器的区别?解答:⑴、sram存储单元有个mos管构成，所用的管子数目多功耗大，集成度受到限制，dram的存储单元有一个mos管，和容量较小的电容构成。

⑵、SRAM静态的随机存储器：特点是工作速度快，只要电源不撤除，写入SRAM的信息就不会消失，不需要刷新电路，同时在读出时不破坏原来存放的信息，一经写入可多次读出，但集成度较低，功耗较大。

SRAM一般用来作为计算机中的高速缓冲存储器(Cache)。

DRAM是动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory)：它是利用场效应管的栅极对其衬底间的分布电容来保存信息，以存储电荷的多少，即电容端电压的高低来表示“1”和“0”。

DRAM每个存储单元所需的场效应管较少，常见的有4管，3管和单管型DRAM。

随机存取存储器的特点
随机存取存储器（RAM）是指在计算机系统中用于存储程序和数据的主要存储设备。

与其他类型的存储设备相比，RAM具有以下几个特点：
1. 随机访问
RAM是随机访问存储器，这意味着任何存储单元都可以随时被读写，而且访问任何存储单元所需时间相同。

这有利于实现快速地读写操作。

与之相比，磁带等线性存储设备只能顺序读写。

2. 读写速度快
RAM的读写速度非常快，通常可以达到纳秒级别。

因为RAM使用电子信号来读写数据，而电子信号在空气中的传播速度非常快。

与之相比，机械式存储设备如硬盘等则要慢得多。

3. 可重写
RAM可以多次重写，也就是说，存储单元的内容可以被更新。

这对于需要频繁更改数据的应用来说非常重要。

与之相比，只能一次性编程的只读存储器（ROM）则无法被更新。

4. 容量较小
RAM的容量相对较小，通常只有几兆甚至几十兆字节。

这是因为RAM的成本较高，而且随着容量的增加，读写速度和稳定性会下降。

通常需要大量存储数据的应用会使用硬盘等机械式存储设备。

5. 电源断电会导致数据丢失
RAM是一种易失性存储器，这意味着当电源断电时，存储在其中的数据会被清除。

因此，在使用RAM存储数据时，需要注意及时备份数据，以免数据丢失。

与之相比，只读存储器（ROM）和闪存等非易失性存储器则不会丢失数据。

总之，RAM是一种常用的存储设备，具有随机访问、快速读写、可重写、容量较小等特点。

但同时，也需要注意它的易失性，及时备份数据以免数据丢失。

RAM是什么意思简介RAM是随机存取存储器（Random Access Memory）的缩写，是计算机中常见的一种存储设备。

它用于临时存储计算机运行时所需的数据和指令，以便CPU能够快速访问和处理。

RAM的工作原理RAM是一种易失性存储器，意味着当计算机断电时，存储在RAM中的数据将会丢失。

RAM由一个或多个集成电路芯片组成，每个芯片上有许多存储单元，其中每个单元都能存储一个数据位。

这些存储单元按字节编址，CPU可以直接访问其中的任何一个单元。

RAM的存储单元由一个电容和一个开关组成。

当电容被充电时，表示存储单元的值为1；当电容未充电时，表示存储单元的值为0。

RAM的存储单元可以被CPU读取和写入，因此可以快速访问和更改存储的数据。

RAM的分类根据工作方式和内部结构的不同，RAM可以分为以下几种类型：1.静态随机存取存储器（SRAM）：SRAM以电子开关为基础，对于每个存储单元，它使用了4至6个晶体管。

SRAM速度快、读写操作简单，但相较于其他类型的RAM，它的存储密度较低，价格相对较高。

2.动态随机存取存储器（DRAM）：DRAM使用了一个电容和一个开关来存储一个数据位。

由于电容会逐渐丢失电荷，所以DRAM需要定期进行刷新来保持数据的完整性。

DRAM具有较高的存储密度和较低的成本，但相对于SRAM，它的读写速度较慢。

3.同步动态随机存取存储器（SDRAM）：SDRAM是一种速度更快的DRAM，它采用同步通信方式，允许在读取和写入数据时进行并行操作。

SDRAM广泛用于计算机系统中，尤其是在个人电脑中。

4.双端口随机存取存储器（DPRAM）：DPRAM允许同时读取和写入存储单元，因此确保了更快的存取速度。

它通常用于需要高速数据传输的应用程序，例如图像和音频处理。

RAM与硬盘的区别RAM和硬盘是计算机中两种不同类型的存储设备，它们具有以下主要区别：1.访问速度：RAM的读取和写入速度比硬盘快得多。

RAM可以在纳秒级的时间内完成数据的读取和写入，而硬盘通常需要几毫秒的时间。

RAM的功能RAM(随机存取存储器)是计算机中的一种重要的存储设备，其主要功能有以下几个方面：1. 数据存储：RAM作为计算机的主存储器，可以存储各种数据，包括程序、文件和临时数据等。

RAM存储的数据可读取和写入，因此它是计算机数据传输和处理的中枢。

2. 数据读取：RAM的读取速度非常快，可以迅速将数据传输到中央处理器(CPU)进行处理。

相比于其他存储设备，如硬盘或固态硬盘(SSD)，RAM的读取速度是最快的，这也是计算机执行任务的关键因素之一。

3. 数据修改：RAM的独特之处在于它可以随时修改存储的数据。

这是因为RAM采用了电容储存单元的结构，可以将电荷转化为二进制数据。

因此，当计算机需要修改或更新数据时，RAM可以很快地存储新数据，并将旧数据覆盖。

4. 缓存功能：为了进一步提高CPU的运行效率，现代计算机通常配备了多级缓存，其中包括一级缓存L1和二级缓存L2，它们都是使用RAM来实现的。

缓存可以存储最近使用过的数据和指令，以提高CPU对这些数据的访问速度。

这种缓存机制可以减少CPU访问主存储器的次数，从而提高计算机的整体性能。

5. 存储器扩展：RAM也可以用作存储器扩展的一种方式。

在计算机运行大型程序或处理大量数据时，内置的RAM可能不足以容纳所有的数据，这时可以通过添加额外的RAM模块来扩展内存。

通过这种方式，计算机可以同时处理更多的数据，提高系统的性能和效率。

总之，RAM是计算机中不可或缺的一部分，它提供了快速、临时的数据存储和读取功能，为计算机的运行和数据处理提供了基础。

无论是在个人电脑、服务器还是移动设备中，RAM 都起着至关重要的作用，对于计算机的性能和响应速度有着重要的影响。