⑴ 存储器的分类及其各自的特点
存储器(Memory)是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。其概念很广,有很多层次,在数字系统中,只要能保存二进制数据的都可以是存储器;在集成电路中,一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器,如RAM、FIFO等;在系统中,具有实物形式的存储设备也叫存储器,如内存条、TF卡等。计算机中全部信息,包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。有了存储器,计算机才有记忆功能,才能保证正常工作。计算机中的存储器按用途存储器可分为主存储器(内存)和辅助存储器(外存),也有分为外部存储器和内部存储器的分类方法。外存通常是磁性介质或光盘等,能长期保存信息。内存指主板上的存储部件,用来存放当前正在执行的数据和程序,但仅用于暂时存放程序和数据,关闭电源或断电,数据会丢失。
存储器的分类特点及其应用
在嵌入式系统中最常用的存储器类型分为三类:
1.随机存取的RAM;
2.只读的ROM;
3.介于两者之间的混合存储器
1.随机存储器(Random Access Memory,RAM)
RAM能够随时在任一地址读出或写入内容。 RAM的优点是读/写方便、使用灵活;
RAM的缺点是不能长期保存信息,一旦停电,所存信息就会丢失。 RAM用于二进制信息的临时存储或缓冲存储
2.只读存储器(Read-Only Memory,ROM)
ROM中存储的数据可以被任意读取,断电后,ROM中的数据仍保持不变,但不可以写入数据。
ROM在嵌入式系统中非常有用,常常用来存放系统软件(如ROM BIOS)、应用程序等不随时间改变的代码或数据。
ROM存储器按发展顺序可分为:掩膜ROM、可编程ROM(PROM)和可擦写可编程ROM(EPROM)。
3. 混合存储器
混合存储器既可以随意读写,又可以在断电后保持设备中的数据不变。混合存储设备可分为三种:
EEPROM NVRAM FLASH
(1)EEPROM
EEPROM是电可擦写可编程存储设备,与EPROM不同的是EEPROM是用电来实现数据的清除,而不是通过紫外线照射实现的。
EEPROM允许用户以字节为单位多次用电擦除和改写内容,而且可以直接在机内进行,不需要专用设备,方便灵活,常用作对数据、参数等经常修改又有掉电保护要求的数据存储器。
(2) NVRAM
NVRAM通常就是带有后备电池的SRAM。当电源接通的时候,NVRAM就像任何其他SRAM一样,但是当电源切断的时候,NVRAM从电池中获取足够的电力以保持其中现存的内容。
NVRAM在嵌入式系统中使用十分普遍,它最大的缺点是价格昂贵,因此,它的应用被限制于存储仅仅几百字节的系统关键信息。
(3)Flash
Flash(闪速存储器,简称闪存)是不需要Vpp电压信号的EEPROM,一个扇区的字节可以在瞬间(与单时钟周期比较是一个非常短的时间)擦除。
Flash比EEPROM优越的方面是,可以同时擦除许多字节,节省了每次写数据前擦除的时间,但一旦一个扇区被擦除,必须逐个字节地写进去,其写入时间很长。
存储器工作原理
这里只介绍动态存储器(DRAM)的工作原理。
工作原理
动态存储器每片只有一条输入数据线,而地址引脚只有8条。为了形成64K地址,必须在系统地址总线和芯片地址引线之间专门设计一个地址形成电路。使系统地址总线信号能分时地加到8个地址的引脚上,借助芯片内部的行锁存器、列锁存器和译码电路选定芯片内的存储单元,锁存信号也靠着外部地址电路产生。
当要从DRAM芯片中读出数据时,CPU首先将行地址加在A0-A7上,而后送出RAS锁存信号,该信号的下降沿将地址锁存在芯片内部。接着将列地址加到芯片的A0-A7上,再送CAS锁存信号,也是在信号的下降沿将列地址锁存在芯片内部。然后保持WE=1,则在CAS有效期间数据输出并保持。
当需要把数据写入芯片时,行列地址先后将RAS和CAS锁存在芯片内部,然后,WE有效,加上要写入的数据,则将该数据写入选中的存贮单元。
存储器芯片
由于电容不可能长期保持电荷不变,必须定时对动态存储电路的各存储单元执行重读操作,以保持电荷稳定,这个过程称为动态存储器刷新。PC/XT机中DRAM的刷新是利用DMA实现的。首先应用可编程定时器8253的计数器1,每隔1⒌12μs产生一次DMA请求,该请求加在DMA控制器的0通道上。当DMA控制器0通道的请求得到响应时,DMA控制器送出到刷新地址信号,对动态存储器执行读操作,每读一次刷新一行。
⑵ 计算机的存储器可分为哪几类,各特点
存储器。主要功能是存放程序和数据,程序是计算机操作的依据,数据是计算机操作的对象。存储器是由存储体、地址译码器 、读写控制电路、地址总线和数据总线组成。能由中央处理器直接随机存取指令和数据的存储器称为主存储器,磁盘、磁带、光盘等大容量存储器称为外存储器(或辅助存储器) 。由主存储器、外部存储器和相应的软件,组成计算机的存储系统。
内存又称为内存储器或者主存储器,是计算机中的主要部件,它是相对于外存而言的。内存的质量好坏与容量大小会影响计算机的运行速度。
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,目前微型机的内存都采用半导体存储器。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)。 一种内存储器1.随机存储器(Random Access Memory)
RAM有以下特点: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。断电后,存储内容立即消失,即具有易失性。 RAM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。
只读存储器(Read Only Memory)
ROM是只读存储器。顾名思义,它的特点是只能读出原有的内容,不能由用户再写入新内容。原来存储的内容是采用掩膜技术由厂家一次性写入的,并永久保存下来。它一般 用来存放专用的固定的程序和数据。不会因断电而丢失。
CMOS存储器(Complementary Metal Oxide Semiconctor Memory,互补金属氧化物半导体内存)
COMS内存是一种只需要极少电量就能存放数据的芯片。由于耗能极低,CMOS内存可以由集成到主板上的一个小电池供电,这种电池在计算机通电时还能自动充电。因为CMOS芯片可以持续获得电量,所以即使在关机后,他也能保存有关计算机系统配置的重要数据。
⑶ 存储器的类型
根据存储材料的性能及使用方法的不同,存储器有几种不同的分类方法。1、按存储介质分类:半导体存储器:用半导体器件组成的存储器。磁表面存储器:用磁性材料做成的存储器。
下面我们就来了解一下存储器的相关知识。
存储器大体分为两大类,一类是掉电后存储信息就会丢失,另一类是掉电后存储信息依然保留,前者专业术语称之为“易失性存储器”,后者称之为“非易失性存储器”。
1 RAM
易失性存储器的代表就是RAM(随机存储器),RAM又分SRAM(静态随机存储器)和DRAM(动态随机存储器)。
SRAM
SRAM保存数据是靠晶体管锁存的,SRAM的工艺复杂,生产成本高,但SRAM速度较快,所以一般被用作Cashe,作为CPU和内存之间通信的桥梁,例如处理器中的一级缓存L1 Cashe, 二级缓存L2 Cashe,由于工艺特点,SRAM的集成度不是很高,所以一般都做不大,所以缓存一般也都比较小。
DRAM
DRAM(动态随机存储器)保存数据靠电容充电来维持,DRAM的应用比SRAM更普遍,电脑里面用的内存条就是DRAM,随着技术的发展DRAM又发展为SDRAM(同步动态随机存储器)DDR SDRAM(双倍速率同步动态随机存储器),SDRAM只在时钟的上升沿表示一个数据,而DDR SDRAM能在上升沿和下降沿都表示一个数据。
DDR又发展为DDR2,DDR3,DDR4,在此基础上为了适应移动设备低功耗的要求,又发展出LPDDR(Low Power Double Data Rate SDRAM),对应DDR技术的发展分别又有了LPDDR2, LPDDR3, LPDDR4。
目前手机中运行内存应用最多的就是 LPDDR3和LPDDR4,主流配置为3G或4G容量,如果达到6G或以上,就属于高端产品。
2 ROM
ROM(Read Only Memory)在以前就指的是只读存储器,这种存储器只能读取它里面的数据无法向里面写数据。所以这种存储器就是厂家造好了写入数据,后面不能再次修改,常见的应用就是电脑里的BIOS。
后来,随着技术的发展,ROM也可以写数据,但是名字保留了下来。
ROM中比较常见的是EPROM和EEPROM。
EPROM
EPROM(Easerable Programable ROM)是一种具有可擦除功能,擦除后即可进行再编程的ROM内存,写入前必须先把里面的内容用紫外线照射IC上的透明视窗的方式来清除掉。这一类芯片比较容易识别,其封装中包含有“石英玻璃窗”,一个编程后的EPROM芯片的“玻璃窗”一般使用黑色不干胶纸盖住, 以防止遭到紫外线照射。
EPROM (Easerable Programable ROM)
EPROM存储器就可以多次擦除然后多次写入了。但是要在特定环境紫外线下擦除,所以这种存储器也不方便写入。
EEPROM
EEPROM(Eelectrically Easerable Programable ROM),电可擦除ROM,现在使用的比较多,因为只要有电就可擦除数据,再重新写入数据,在使用的时候可频繁地反复编程。
FLASH
FLASH ROM也是一种可以反复写入和读取的存储器,也叫闪存,FLASH是EEPROM的变种,与EEPROM不同的是,EEPROM能在字节水平上进行删除和重写而不是整个芯片擦写,而FLASH的大部分芯片需要块擦除。和EEPROM相比,FLASH的存储容量更大。
FLASH目前应用非常广泛,U盘、CF卡、SM卡、SD/MMC卡、记忆棒、XD卡、MS卡、TF卡等等都属于FLASH,SSD固态硬盘也属于FLASH。
NOR FLAHS & NAND FLASH
Flash又分为Nor Flash和Nand Flash。
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;随后,1989年,东芝公司发表了Nand Flash 结构,强调降低每比特的成本,有更高的性能,并且像磁盘一样可以通过接口轻松升级。
Nor Flash与Nand Flash不同,Nor Flash更像内存,有独立的地址线和数据线,但价格比较贵,容量比较小;而Nand Flash更像硬盘,地址线和数据线是共用的I/O线,类似硬盘的所有信息都通过一条硬盘线传送一样,而且Nand Flash与Nor Flash相比,成本要低一些,而容量大得多。
如果闪存只是用来存储少量的代码,这时Nor Flash更适合一些。而Nand Flash则是大量数据存储的理想解决方案。
因此,Nor Flash型闪存比较适合频繁随机读写的场合,通常用于存储程序代码并直接在闪存内运行,Nand Flash型闪存主要用来存储资料,我们常用的闪存产品,如U盘、存储卡都是用Nand Flash型闪存。
在Nor Flash上运行代码不需要任何的软件支持,在Nand Flash上进行同样操作时,通常需要驱动程序。
目前手机中的机身内存容量都比较大,主流配置已经有32G~128G存储空间,用的通常就是Nand Flash,另外手机的外置扩展存储卡也是Nand Flash。
⑷ 计算机内存储器分为哪两种,谈谈其主要作用
1、磁芯存储器:
是随机存取计算机存储器的主要形式。这种存储器通常被称为核心存储器,或者非正式地称为核心存储器。
核心使用微小的磁环(环),核心通过线程来写入和读取信息。
每个核心代表一点信息。 磁芯可以以两种不同的方式(顺时针或逆时针)磁化,存储在磁芯中的位为零或一,取决于磁芯的磁化方向。
布线被布置成允许单个芯被设置为1或0,并且通过向所选择的导线发送适当的电流脉冲来改变其磁化。 读取内核的过程会导致内核重置为零,从而将其擦除。
这称为破坏性读数。 在不进行读写操作时,即使关闭电源,内核也会保持最后的值。 这使它们成为非易失性的。
2、半导体存储器(semi-conctor memory):
是一种以半导体电路作为存储媒体的存储器,内存储器就是由称为存储器芯片的半导体集成电路组成。
按其功能可分为:随机存取存储器(简称RAM)和只读存储器(只读ROM)。体积小、存储速度快、存储密度高、与逻辑电路接口容易。
(4)内存储器三种类型扩展阅读
早期的计算机最常见的存储器是各种磁芯制成的。这种磁芯存储器已被微型集成电路块上的半导体存储器所取代。磁芯存储器是华裔王安于1948年发明的(注)。最初的磁芯存储器只有几百个字节的容量。
磁芯的英文名称就是core,磁芯存储器就叫作core memory。虽然磁芯存储器已经被淘汰,但一些人还是出于习惯把内存叫做core。
在铁氧体磁环里穿进一根导线,导线中流过不同方向的电流时,可使磁环按两种不同方向磁化,代表“1”或“0”的信息便以磁场形式储存下来。
最常见的核心存储器形式,X /
Y线重合电流,用于计算机的主存储器,由大量小环形亚铁磁陶瓷铁氧体(磁芯)组成网格结构(组织为“堆叠“称为平面的层”,电线穿过核心中心的孔。
在早期系统中有四条线:X,Y,Sense和Inhibit,但后来的核心将后两条线组合成一条Sense
/
Inhibit线。每个环形线圈存储一位(0或1)。每个平面中的一个位可以在一个周期内被访问,因此一个字数组中的每个机器字被分布在一堆“平面”上。
每个平面将并行操作一个字的一位,允许在一个周期内读取或写入完整的字。
⑸ 存储器可分为哪三类
存储器不仅可以分为三类。因为按照不同的划分方法,存储器可分为不同种类。常见的分类方法如下。
一、按存储介质划分
1. 半导体存储器:用半导体器件组成的存储器。
2. 磁表面存储器:用磁性材料做成的存储器。
二、按存储方式划分
1. 随机存储器:任何存储单元的内容都能被随机存取,且存取时间和存储单元的物理位置无关。
2. 顺序存储器:只能按某种顺序来存取,存取时间和存储单元的物理位置有关。
三、按读写功能划分
1. 只读存储器(ROM):存储的内容是固定不变的,只能读出而不能写入的半导体存储器。
2. 随机读写存储器(RAM):既能读出又能写入的存储器。
二、选用各种存储器,一般遵循的选择如下:
1、内部存储器与外部存储器
一般而言,内部存储器的性价比最高但灵活性最低,因此用户必须确定对存储的需求将来是否会增长,以及是否有某种途径可以升级到代码空间更大的微控制器。基于成本考虑,用户通常选择能满足应用要求的存储器容量最小的微控制器。
2、引导存储器
在较大的微控制器系统或基于处理器的系统中,用户可以利用引导代码进行初始化。应用本身通常决定了是否需要引导代码,以及是否需要专门的引导存储器。
3、配置存储器
对于现场可编程门阵列(FPGA)或片上系统(SoC),可以使用存储器来存储配置信息。这种存储器必须是非易失性EPROM、EEPROM或闪存。大多数情况下,FPGA采用SPI接口,但一些较老的器件仍采用FPGA串行接口。
4、程序存储器
所有带处理器的系统都采用程序存储器,但是用户必须决定这个存储器是位于处理器内部还是外部。在做出了这个决策之后,用户才能进一步确定存储器的容量和类型。
5、数据存储器
与程序存储器类似,数据存储器可以位于微控制器内部,或者是外部器件,但这两种情况存在一些差别。有时微控制器内部包含SRAM(易失性)和EEPROM(非易失)两种数据存储器,但有时不包含内部EEPROM,在这种情况下,当需要存储大量数据时,用户可以选择外部的串行EEPROM或串行闪存器件。
6、易失性和非易失性存储器
存储器可分成易失性存储器或者非易失性存储器,前者在断电后将丢失数据,而后者在断电后仍可保持数据。用户有时将易失性存储器与后备电池一起使用,使其表现犹如非易失性器件,但这可能比简单地使用非易失性存储器更加昂贵。
7、串行存储器和并行存储器
对于较大的应用系统,微控制器通常没有足够大的内部存储器。这时必须使用外部存储器,因为外部寻址总线通常是并行的,外部的程序存储器和数据存储器也将是并行的。
8、EEPROM与闪存
存储器技术的成熟使得RAM和ROM之间的界限变得很模糊,如今有一些类型的存储器(比如EEPROM和闪存)组合了两者的特性。这些器件像RAM一样进行读写,并像ROM一样在断电时保持数据,它们都可电擦除且可编程,但各自有它们优缺点。
参考资料来源:网络——存储器
⑹ 计算机存储器可分为几类它们的主要区别是什么
计算机存储器可分为两类,分别有内存和外存。
二者的区别:
1、位置不同
内存也被称为内存储器和主存储器,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。
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。
2、特点不同
内存储器速度快 价格贵,容量小,断电 后内存内数据会丢失。(ROM 断电不丢失)
外存储器 单位价格低,容量大,速度慢, 断电后数据不会丢失。
(6)内存储器三种类型扩展阅读:
外存的类型
软盘:软磁盘使用柔软的聚酯材料制成原型底片,在两个表面涂有磁性材料。常用软盘直径为3.5英寸,存储容量为1.44MB,软盘通过软盘驱动器来读取数据。
U盘:U盘也被称为“闪盘”,可以通过计算机的USB口存储数据。与软盘相比,由于U盘的体积小、存储量大及携带方便等诸多优点,U盘已经取代软盘的地位。
硬盘:硬磁盘是由涂有磁性材料额铝合金圆盘组成的,每个硬盘都由若干个磁性圆盘组成。
磁带存储器:磁带也被称为顺序存取存储器SAM。它存储容量很大,但查找速度很慢,一般仅用作数据后备存储。计算机系统使用的磁带机有3中类型:盘式磁带机、数据流磁带机及螺旋扫描磁带机。
光盘存储器:光盘指的是利用光学方式进行信息存储的圆盘。它应用了光存储技术,即使用激光在某种介质上写入信息,然后再利用激光读出信息。光盘存储器可分为:CD-ROM、CD-R、CD-RW、和DVD-ROM等。
软盘、硬盘、光盘、U盘、磁带都是外部存储器。从冯.诺依曼的存储程序工作原理及计算机的组成来说,计算机分为运算器、控制器、存储器和输入/输出设备,这里的存储器就是指内存,而硬盘属于输入/输出设备。
CPU运算所需要的程序代码和数据来自于内存,内存中的东西则来自于硬盘,所以硬盘并不直接与CPU打交道。
硬盘相对于内存来说就是外部存储器。存储器是用来存储器数据的,内存有高速缓存和内存,计算机内部存储,外存就是类似U盘的外部存储。
⑺ 2、 计算机内部存储器分为哪几类它们各有什么特点
摘要 内部存储器又称内存,用来存放“程序”和“数据”。中央处理器执行程序时,从内存中存取程序和数据。 内存可分为两部分:ROM(只读存储器)和RAM(随机存储器)。ROM所存储的内容由电脑设计者和厂商事先设计好,用户只能使用它们,而不能修改、删除和增加,它不会因 断电而丢失。RAM通常用于存储用户的程序和数据,人们一般所说的电脑内存都是针对RAM而言的。
⑻ 内存储器又称什么按性能和特点又分为几大类
存储器的分类
内存是存储器的一种。存储器是计算机的重要组成部分,按其用途可分为主存储器和辅助存储器,主存储器又称内存储器(简称内存),辅助存储器又称外存储器。外存储器通常是磁性介质和光盘,能长期保存信息,并且不依赖于电来保存信息。
内存的分类
内存的物理实质是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路。内存按存储信息的功能可分为只读存储器ROM(Read Only Memory)、可改写的只读存储器EPROM(Erasable Progrmmable ROM)和随机存储器RAM(Random Access Memory)。ROM中的信息只能被读出,而不能被操作者修改或删除,故一般用于存放固定的程序。EPROM和一般的ROM不同点在于它可以用特殊的装置擦除和重写它的内容,一般用于软件的开发过程。RAM就是我们平常所说的内存,主要用来存放各种现场的输入、输出数据,中间计算结果,以及与外部存储器交换信息。它的存储单元根据具体需要可以读出,也可以写入或改写。一旦关闭电源或发生断电,其中的数据就会丢失。现在的RAM多为MOS型半导体电路,它分为静态和动态两种。静态RAM是靠双稳态触发器来记忆信息的;动态RAM是靠MOS电路中的栅级电容来记忆信息的。由于电容上的电荷会泄漏,需要定时给予补充,所以动态RAM需要设置刷新电路。但动态RAM比静态RAM集成度高、功耗低,从而成本也低,适于作大容量存储器。所以主内存通常采用动态RAM,而高速缓冲存储器(Cache)则使用静态RAM。另外,内存还应用于显卡,声卡及CMOS等设备中,用于充当设备缓存或保存固定的程序及数据。
动态RAM按制造工艺的不同,又可分为动态随机存储器(Dynamic RAM)、扩展数据输出随机存储器(Extened Data Out RAM)和同步动态随机存储器(Sysnchromized Dynamic RAM)。
有关内存的常见技术指标
内存条通常有8MB、16MB、32MB、64MB、128MB、256MB等容量级别,其中64MB、128MB已成为当前的主流配置。而用于诸如图形工作站的内存容量高达512MB以上。内存条芯片的存取时间是内存的另一个重要指标,其单位一纳秒(ns)度量,目前主流的SDRAM存取时间在10ns以下,而高速缓冲存储器(Cache)的存取时间更短。
⑼ 储存器可分为哪三类
储存器可分为随机存储器、只读存储器和外存储器三类。
一、随机存储器:随机存取存储器(random access memory)又称作“随机存储器”,是与CPU直接交换数据的内部存储器,也叫主存(内存)。它可以随时读写,而且速度很快,通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。
二、只读存储器:其英文简称是ROM,它所存储的数据通常都是装入主机之前就写好的,在工作的时候只能读取而不能像随机存储器那样随便写入,但是只读存储器有的所存储的数据十分稳定。而且只读存储器的结构十分简单,读出很简便,因此一般用于存储各种的程序与数据的地方。
三、外存储器:外存储器包括软盘存储器、硬盘存储器、移动存储器、闪存盘(优盘)、移动硬盘、固态硬盘(SSD)、光盘存储器等。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。
(9)内存储器三种类型扩展阅读
储存器主要采用半导体器件和磁性材料。存储器中最小的存储单位就是一个双稳态半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性材料的存储元,它可存储一个二进制代码。由若干个存储元组成一个存储单元,然后再由许多存储单元组成一个存储器。
一个存储器包含许多存储单元,每个存储单元可存放一个字节。每个存储单元的位置都有一个编号,即地址,一般用十六进制表示。一个存储器中所有存储单元可存放数据的总和称为它的存储容量。