(整理)内存的结构原理和故障分析.

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内存的结构原理和故障分析
内存的结构原理和故障分析
1.内存的功能和特点
内存是安装计算机主板上的存储器电路,它的功能是用来暂存数据和程序。计
算机进行工作之前,先将CPU要用的程序和数据先调入内存备用。在计算机主板上
设有多个内存插座(插槽),可以将多个内存条插到插座上,如图1所示。例如一个
内存条为128MB,插两个内存条,其容量就扩大为256MB。

图1内存条和内存插座
2.内存电路的种类
内存条上使用的存储器是随机存储器(RAM),可以随机存入或读出数据,目前,
流行的有SDRAM和DDR SDRAM。
SDRAM是同步动态随机存储器,它与系统总线的时钟同步工作。
DDR SDRAM是倍速(Double Data Rate)动态随机存储器。通常SDRAM在一个
时钟周期内只传输一次数据,即只在时钟脉冲上升沿传输,而DDR SDRAM可以在时
钟脉冲的上升沿和下降沿都传输数据,速率倍增为2倍。
目前还有一种内存采用DRDRAM,它是新开发的总线式动态随机存储器,其速度
高、容量大是它的主要特点。
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3.内存集成电路的结构和原理
图2是内存电路的结构,从图可见,在内存条上并排焊装了8个集成存储器电路,
每个集成电路都是由集成芯片与外接引脚封装成双列24线结构。集成芯片是采用半
导体芯片制作工艺生产的,每个芯片上都集成了成千上万只半导体器件,芯片的接
口通过内部引线与集成电路引脚相连,然后,再将集成电路引脚焊接在内存条印制
板上。

图2内存电路的结构
下面介绍一下内存中的数据和地址,图3是一个内存的示意图。在内存中数据是
存在半导体存储器中,它是由很多横竖排列的内存单元组成的,每一个单元中它的
数据用小球来表示,就是里头有小球表示为1,没有小球表示为0。实际上,在内存
单元中可以用电荷的有无来表示0和1,也可以用电压的高低来表示0和1。根据集成
电路的制造工艺,每一个数据存到存储器时,都要存储到相应的单元当中去。
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图3内存单元的地址及选择示意图
例如,数据存第6行第8列,确定了行和列的序号就确定了它的位置,就可以选
择出所在的坐标位置的数据,表示为1或0的是数据内容,数据存储的位置是它的地
址。所以,从存储器当中存入数据或者是取出数据,必须要锁定坐标的地址,才能
将相应的数据取出来或者是存进去,存储器一般都可以存入数据也可以取出数据,
在地址信号的选择下进行控制。

首先将RAS这个信号送入行地址锁存电路,先从行地址上寻找行的坐标,将行
地址选择信号送进去。如现在选的是第6行,这时就有一个控制信号,控制到第6行
的驱动信号端,然后再寻找它的列信号。下面CAS是列地址选择信号,它送到列地
址的锁存电路,CAS信号是用来选择列的位置。如选择的是第8列,这样就将第6行
和第8列的这个数据锁定了,再根据控制指令的不同去写入一个数据或读出这个数
据。经过控制以后,这个信号被选择然后向下经过读出放大器,就可以从这里送出,
这就是数据的读出。要从内存中读取一个数据,需要有一个控制信号,同时还要有
地址信号,最后还要将相应的数据信号取出来,如要送给CPU,就要将这个信号通
过数据总线,送到CPU当中。

下面我们介绍一下,CPU从内存中调用的数据过程,其流程图如图4所示。CPU
芯片它要调用内存中数据的时候,首先输出内存的数据地址信号,数据地址信号经
过存储器控制芯片转换后再送给内存电路。存储器控制芯片的功能,是将CPU输出
的地址信号转换成行信号和列信号。经过这个控制芯片以后,就将内存中的行信号
与列信号的地址位置确定了。确定地址位置后,就可以将存储单元的数据从存储器
中取出。数据取出以后经过缓冲放大器,送回存储器的控制芯片。存储器的控制芯
片收到这个数据以后,再根据程序的指令传输给CPU。这样就可以通过数据总线将
数据内容传送过来,满足了CPU调用数据的要求。这也是CPU与存储器之间的地址
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和数据的传输关系。

图4 CPU从内存中调用数据的过程

4.内存的常见故障
前面我们介绍了内存的结构功能和工作原理。如果内存有故障,计算机将无法
工作,甚至无法启动。计算机开机后,存在ROM中的BIOS程序立即送给CPU,这是
给CPU输入启动程序,启动程序的主要内容是将存储在硬盘中的操作程序(例如
Windows 2000)调入内存,计算机进入工作准备状态。此时,用户可操作键盘或鼠
标,调用应用程序进行工作。如果内存有故障计算机便不能正常启动,也不能进入
工作准备状态,开机很快便死机。

5.内存故障的检修
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内存是由一块或几块内存条集成电路板组成的,它安装在主板的内存插座上,
内存条上的集成电路损坏,内存插头座松脱、氧化、污物过多、变形等使插头座接
触不良是常见的故障。

检修的方法是,先将内存条拔下,检测和清洁内存条印制板,清除插头部位的
污物和氧化膜,再重新装好,注意,内存条插座的两端都有锁紧装置。如图5所示,
插入内存条到位后能自动锁紧,如没有锁紧可能没有插到位或插座中有异物,应排
除。特别要注意防止螺钉或金属物落入插座之中造成短路,短路还可能造成主板故
障。

图5内存条的安装方法
如重装后仍不正常,有可能存储器集成电路损坏,可更换良好的内存

录入时间:2006-2-5 【打印此页】 【关闭】