‘壹’ 存储器的主要作用是什么
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 以上是对这个问题的回答,希望对您有帮助。
‘贰’ 计算机硬件系统主要有哪几个部分构成各有什么作用
计算机硬件是计算机的重要组成部分,其中包含了5个重要的组成部分:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
1、运算器。
计算机硬件中的运算器主要功能是对数据和信息进行运算和加工。运算器包括以下几个部分:通用寄存器、状态寄存器、累加器和关键的算术逻辑单元。运算器可以进行算术计算(加减乘除)和逻辑运算(与或非)。
2、控制器。
控制器和运算器共同组成了中央处理器(CPU)。控制器可以看作计算机的大脑和指挥中心,它通过整合分析相关的数据和信息,可以让计算机的各个组成部分有序地完成指令。
3、存储器。
顾名思义,存储器就是计算机的记忆系统,是计算机系统中的记事本。而和记事本不同的是,存储器不仅可以保存信息,还能接受计算机系统内不同的信息并对保存的信息进行读取。存储器由主存和辅存组成,主存就是通常所说的内存,分为RAM和ROM两个部分。辅存即外存,但是计算机在处理外存的信息时,必须首先经过内外存之间的信息交换才能够进行。
4、输入设备。
输入设备和输出设备都是进行人机互动的关键设备。鼠标、键盘等输入设备的出现,给计算机带来了天翻地覆的变化。现有的鼠标主要有两类:光电鼠标和机械式鼠标。通过鼠标,我们可以很方便地在计算机屏幕上进行坐标的定位,可以很好地操作图形和软件处理,为人类提供了最大的便捷。键盘也是一类非常重要的输入设备,计算机大部分的指令都是通过键盘输入来进行的。
5、输出设备。
输出设备也是计算机人机互动的关键设备,它的特点是可以将计算机的信息以画面的形式展现出来,具有很好的直观性。常见的输出设备有显示器、打印机、语音和视频输出装置等。
‘叁’ 计算机硬件包括哪五部份,各部份的功能是什么
电子计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成,运算器和控制器集成在一起统称为中央处理器(CPU)。计算机各部件通过总线连接形成有机整体,微机总线有三种:地址总线、控制总线和数据总线。
(1)、运算器的主要功能是:完成算术运算和逻辑运算;
(2)、控制器的功能是:协调指挥计算机各部件工作;
(3)、存储器的主要作用是:存储程序和数据,实现记忆的功能。
(4)、输入设备的功能是:输入数据并转换为机内信息存储;
(5)、输出设备的作用是:将机内信息转换为便于识别、处理和使用的字符、图形,并输出显示。计算机系统的核心功能是 执行程序。为了实现这个目标至少需要图中所示五个部件或设备:
1.数据输入设备:把程序和原始数据输入计算机
2.数据存储部件:实现程序和数据的保存
3.数据运算部件:承担数据的运算和处理
4.数据输出设备:把运算及处理结果输出
5.控制部件:从存储部件取出指令并完成指令译码,根据指令向各个部件或设备提供它们所需的控制信号,起指挥、协调和控制作用。
上述 3+5=CPU。
图中3种类型总线作用:
1.数据总线:用于在部件或设备间传送属于数据信息(指令和数据)的电气信号
2.地址总线:用于在部件或设备间传送属于地址信息(指令和数据)的电气信号【地址信息指明数据存储部件中的一个存储单元或外围设备中的一个设备】
3.控制总线:用于向存储部件和外围设备传送起控制作用的电气信号【指定在CPU和这些部件或者设备间传送的方向以及操作的性质等】
‘肆’ 存储器的功能是什么
存储器是用以保存和记录原始数据、运算步骤及中间结果等多种信息的装置。存储器又分内存储器和外存储器。内存储器可以直接和运算器联系。外存储器的容量比内存储器大,它与运算器不直接发生联系,但可以和内存储器交换代码。控制器是用来实现机器各部分的联系和控制,以保证计算过程的装置。控制器能够判读存储器中的程序,判读出指令后,分别发出指令脉冲,取出数据,送到运算器中进行运算。运算器是对代码进行算术运算和逻辑运算的装置。内存储器、运算器和控制器又统称为中央处理器。电子计算机进行自动化运算,都是由中央处理器来完成的。中央处理器是电子计算机内部完成指令读出、解释和执行的部件,简称CPU。
‘伍’ 存储器是什么
存储器(Memory)是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。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,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。
(5)存储器主要功能是进行什么计算扩展阅读:
1、分类
cf闪存卡:一种袖珍闪存卡。像pc卡那样插入数码相机,它可用适配器,使之适应标准的pc卡阅读器或其他的pc卡设备。
sd闪存卡:存储的速度快,非常小巧,外观和MMC一样,市面上较多数数码相机使用这种格式的存储卡。
数字胶卷:一种数码相机的存储介质,同日立的sm卡、松下的sd卡、索尼的memorystick属同类的数字存储媒体。
2、特性
优异性能支持高并发、带宽饱和利用。存储系统将控制流和数据流分离,数据访问时多个存储服务器同时对外提供服务,实现高并发访问。
无论系统是采用电池供电还是由市电供电,应用需求将决定存储器的类型以及使用目的。另外,在选择过程中,存储器的尺寸和成本也是需要考虑的重要因素。
‘陆’ 计算机内存储器的作用是它具有运算能力吗
内存储器是计算机运行时存放指令和数据的地方。没有运算能力。
运算能力在是cpu的算数逻辑单元(ALU)。
‘柒’ 存储器的原理是什么
存储器讲述工作原理及作用
介绍
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。
2.按存取方式分类
(1)随机存储器(RAM):如果存储器中任何存储单元的内容都能被随机存取,且存取时间与存储单元的物理位置无关,则这种存储器称为随机存储器(RAM)。RAM主要用来存放各种输入/输出的程序、数据、中间运算结果以及存放与外界交换的信息和做堆栈用。随机存储器主要充当高速缓冲存储器和主存储器。
(2)串行访问存储器(SAS):如果存储器只能按某种顺序来存取,也就是说,存取时间与存储单元的物理位置有关,则这种存储器称为串行访问存储器。串行存储器又可分为顺序存取存储器(SAM)和直接存取存储器(DAM)。顺序存取存储器是完全的串行访问存储器,如磁带,信息以顺序的方式从存储介质的始端开始写入(或读出);直接存取存储器是部分串行访问存储器,如磁盘存储器,它介于顺序存取和随机存取之间。
(3)只读存储器(ROM):只读存储器是一种对其内容只能读不能写入的存储器,即预先一次写入的存储器。通常用来存放固定不变的信息。如经常用作微程序控制存储器。目前已有可重写的只读存储器。常见的有掩模ROM(MROM),可擦除可编程ROM(EPROM),电可擦除可编程ROM(EEPROM).ROM的电路比RAM的简单、集成度高,成本低,且是一种非易失性存储器,计算机常把一些管理、监控程序、成熟的用户程序放在ROM中。
3.按信息的可保存性分类
非永久记忆的存储器:断电后信息就消失的存储器,如半导体读/写存储器RAM。
永久性记忆的存储器:断电后仍能保存信息的存储器,如磁性材料做成的存储器以及半导体ROM。
4.按在计算机系统中的作用分
根据存储器在计算机系统中所起的作用,可分为主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器、控制存储器等。为了解决对存储器要求容量大,速度快,成本低三者之间的矛盾,目前通常采用多级存储器体系结构,即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。
能力影响
从写命令转换到读命令,在某个时间访问某个地址,以及刷新数据等操作都要求数据总线在一定时间内保持休止状态,这样就不能充分利用存储器通道。此外,宽并行总线和DRAM内核预取都经常导致不必要的大数据量存取。在指定的时间段内,存储器控制器能存取的有用数据称为有效数据速率,这很大程度上取决于系统的特定应用。有效数据速率随着时间而变化,常低于峰值数据速率。在某些系统中,有效数据速率可下降到峰值速率的10%以下。
通常,这些系统受益于那些能产生更高有效数据速率的存储器技术的变化。在CPU方面存在类似的现象,最近几年诸如AMD和 TRANSMETA等公司已经指出,在测量基于CPU的系统的性能时,时钟频率不是唯一的要素。存储器技术已经很成熟,峰值速率和有效数据速率或许并不比以前匹配的更好。尽管峰值速率依然是存储器技术最重要的参数之一,但其他结构参数也可以极大地影响存储器系统的性能。
影响有效数据速率的参数
有几类影响有效数据速率的参数,其一是导致数据总线进入若干周期的停止状态。在这类参数中,总线转换、行周期时间、CAS延时以及RAS到CAS的延时(tRCD)引发系统结构中的大部分延迟问题。
总线转换本身会在数据通道上产生非常长的停止时间。以GDDR3系统为例,该系统对存储器的开放页不断写入数据。在这期间,存储器系统的有效数据速率与其峰值速率相当。不过,假设100个时钟周期中,存储器控制器从读转换到写。由于这个转换需要6个时钟周期,有效的数据速率下降到峰值速率的 94%。在这100个时钟周期中,如果存储器控制器将总线从写转换到读的话,将会丢失更多的时钟周期。这种存储器技术在从写转换到读时需要15个空闲周期,这会将有效数据速率进一步降低到峰值速率的79%。表1显示出针几种高性能存储器技术类似的计算结果。
显然,所有的存储器技术并不相同。需要很多总线转换的系统设计师可以选用诸如XDR、RDRAM或者DDR2这些更高效的技术来提升性能。另一方面,如果系统能将处理事务分组成非常长的读写序列,那么总线转换对有效带宽的影响最小。不过,其他的增加延迟现象,例如库(bank)冲突会降低有效带宽,对性能产生负面影响。
DRAM技术要求库的页或行在存取之前开放。一旦开放,在一个最小周期时间,即行周期时间(tRC)结束之前,同一个库中的不同页不能开放。对存储器开放库的不同页存取被称为分页遗漏,这会导致与任何tRC间隔未满足部分相关的延迟。对于还没有开放足够周期以满足tRC间隙的库而言,分页遗漏被称为库冲突。而tRC决定了库冲突延迟时间的长短,在给定的DRAM上可用的库数量直接影响库冲突产生的频率。
大多数存储器技术有4个或者8个库,在数十个时钟周期具有tRC值。在随机负载情况下,那些具有8个库的内核比具有4个库的内核所发生的库冲突更少。尽管tRC与库数量之间的相互影响很复杂,但是其累计影响可用多种方法量化。
存储器读事务处理
考虑三种简单的存储器读事务处理情况。第一种情况,存储器控制器发出每个事务处理,该事务处理与前一个事务处理产生一个库冲突。控制器必须在打开一个页和打开后续页之间等待一个tRC时间,这样增加了与页循环相关的最大延迟时间。在这种情况下的有效数据速率很大程度上决定于I/O,并主要受限于DRAM内核电路。最大的库冲突频率将有效带宽削减到当前最高端存储器技术峰值的20%到30%。
在第二种情况下,每个事务处理都以随机产生的地址为目标。此时,产生库冲突的机会取决于很多因素,包括tRC和存储器内核中库数量之间的相互作用。tRC值越小,开放页循环地越快,导致库冲突的损失越小。此外,存储器技术具有的库越多,随机地址存取库冲突的机率就越小。
第三种情况,每个事务处理就是一次页命中,在开放页中寻址不同的列地址。控制器不必访问关闭页,允许完全利用总线,这样就得到一种理想的情况,即有效数据速率等于峰值速率。
第一种和第三种情况都涉及到简单的计算,随机情况受其他的特性影响,这些特性没有包括在DRAM或者存储器接口中。存储器控制器仲裁和排队会极大地改善库冲突频率,因为更有可能出现不产生冲突的事务处理,而不是那些导致库冲突的事务处理。
然而,增加存储器队列深度未必增加不同存储器技术之间的相对有效数据速率。例如,即使增加存储器控制队列深度,XDR的有效数据速率也比 GDDR3高20%。存在这种增量主要是因为XDR具有更高的库数量以及更低的tRC值。一般而言,更短的tRC间隔、更多的库数量以及更大的控制器队列能产生更高的有效带宽。
实际上,很多效率限制现象是与行存取粒度相关的问题。tRC约束本质上要求存储器控制器从新开放的行中存取一定量的数据,以确保数据管线保持充满。事实上,为保持数据总线无中断地运行,在开放一个行之后,只须读取很少量的数据,即使不需要额外的数据。
另外一种减少存储器系统有效带宽的主要特性被归类到列存取粒度范畴,它规定了每次读写操作必须传输的数据量。与之相反,行存取粒度规定每个行激活(一般指每个RAS的CAS操作)需要多少单独的读写操作。列存取粒度对有效数据速率具有不易于量化的巨大影响。因为它规定一个读或写操作中需要传输的最小数据量,列存取粒度给那些一次只需要很少数据量的系统带来了问题。例如,一个需要来自两列各8字节的16字节存取粒度系统,必须读取总共32字节以存取两个位置。因为只需要32个字节中的16个字节,系统的有效数据速率降低到峰值速率的50%。总线带宽和脉冲时间长度这两个结构参数规定了存储器系统的存取粒度。
总线带宽是指连接存储器控制器和存储器件之间的数据线数量。它设定最小的存取粒度,因为对于一个指定的存储器事务处理,每条数据线必须至少传递一个数据位。而脉冲时间长度则规定对于指定的事务处理,每条数据线必须传递的位数量。每个事务处理中的每条数据线只传一个数据位的存储技术,其脉冲时间长度为1。总的列存取粒度很简单:列存取粒度=总线宽度×脉冲时间长度。
很多系统架构仅仅通过增加DRAM器件和存储总线带宽就能增加存储系统的可用带宽。毕竟,如果4个400MHz数据速率的连接可实现 1.6GHz的总峰值带宽,那么8个连接将得到3.2GHz。增加一个DRAM器件,电路板上的连线以及ASIC的管脚就会增多,总峰值带宽相应地倍增。
首要的是,架构师希望完全利用峰值带宽,这已经达到他们通过物理设计存储器总线所能达到的最大值。具有256位甚或512位存储总线的图形控制器已并不鲜见,这种控制器需要1,000个,甚至更多的管脚。封装设计师、ASIC底层规划工程师以及电路板设计工程师不能找到采用便宜的、商业上可行的方法来对这么多信号进行布线的硅片区域。仅仅增加总线宽度来获得更高的峰值数据速率,会导致因为列存取粒度限制而降低有效带宽。
假设某个特定存储技术的脉冲时间长度等于1,对于一个存储器处理,512位宽系统的存取粒度为512位(或者64字节)。如果控制器只需要一小段数据,那么剩下的数据就被浪费掉,这就降低了系统的有效数据速率。例如,只需要存储系统32字节数据的控制器将浪费剩余的32字节,进而导致有效的数据速率等于50%的峰值速率。这些计算都假定脉冲时间长度为1。随着存储器接口数据速率增加的趋势,大多数新技术的最低脉冲时间长度都大于1。
选择技巧
存储器的类型将决定整个嵌入式系统的操作和性能,因此存储器的选择是一个非常重要的决策。无论系统是采用电池供电还是由市电供电,应用需求将决定存储器的类型(易失性或非易失性)以及使用目的(存储代码、数据或者两者兼有)。另外,在选择过程中,存储器的尺寸和成本也是需要考虑的重要因素。对于较小的系统,微控制器自带的存储器就有可能满足系统要求,而较大的系统可能要求增加外部存储器。为嵌入式系统选择存储器类型时,需要考虑一些设计参数,包括微控制器的选择、电压范围、电池寿命、读写速度、存储器尺寸、存储器的特性、擦除/写入的耐久性以及系统总成本。
选择存储器时应遵循的基本原则
1、内部存储器与外部存储器
一般情况下,当确定了存储程序代码和数据所需要的存储空间之后,设计工程师将决定是采用内部存储器还是外部存储器。通常情况下,内部存储器的性价比最高但灵活性最低,因此设计工程师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,人们通常选择能满足应用要求的存储器容量最小的微控制器,因此在预测代码规模的时候要必须特别小心,因为代码规模增大可能要求更换微控制器。目前市场上存在各种规模的外部存储器器件,我们很容易通过增加存储器来适应代码规模的增加。有时这意味着以封装尺寸相同但容量更大的存储器替代现有的存储器,或者在总线上增加存储器。即使微控制器带有内部存储器,也可以通过增加外部串行EEPROM或闪存来满足系统对非易失性存储器的需求。
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,设计工程师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。例如,如果没有外部的寻址总线或串行引导接口,通常使用内部存储器,而不需要专门的引导器件。但在一些没有内部程序存储器的系统中,初始化是操作代码的一部分,因此所有代码都将驻留在同一个外部程序存储器中。某些微控制器既有内部存储器也有外部寻址总线,在这种情况下,引导代码将驻留在内部存储器中,而操作代码在外部存储器中。这很可能是最安全的方法,因为改变操作代码时不会出现意外地修改引导代码。在所有情况下,引导存储器都必须是非易失性存储器。
可以使用任何类型的存储器来满足嵌入式系统的要求,但终端应用和总成本要求通常是影响我们做出决策的主要因素。有时,把几个类型的存储器结合起来使用能更好地满足应用系统的要求。例如,一些PDA设计同时使用易失性存储器和非易失性存储器作为程序存储器和数据存储器。把永久的程序保存在非易失性ROM中,而把由用户下载的程序和数据存储在有电池支持的易失性DRAM中。不管选择哪种存储器类型,在确定将被用于最终应用系统的存储器之前,设计工程师必须仔细折中考虑各种设计因素。
‘捌’ 存储器的主要功能是什么为什么要把存储系统分成若干个不同层次
一、存储器的主要功能:
1、随机存取存储器(RAM)。
2、只读存储器(ROM)。
3、闪存(Flash Memory)。
4、先进先出存储器(FIFO)。
5、先进后出存储器(FILO)。
二、存储器分为若干个层次主要原因:
1、合理解决速度与成本的矛盾,以得到较高的性能价格比。
磁盘存储器价格较便宜,可以把容量做得很大,但存取速度较慢,因此用作存取次数较少,且需存放大量程序、原始数据(许多程序和数据是暂时不参加运算的)和运行结果的外存储器。
2、使用磁盘作为外存,不仅价格便宜,可以把存储容量做得很大,而且在断电时它所存放的信息也不丢失,可以长久保存,且复制、携带都很方便。
(8)存储器主要功能是进行什么计算扩展阅读:
存储器可做处理器,未来装置有望更加轻薄短小:
有一群跨国研究团队做了实验,并真的成功运用存储器执行一般电脑芯片的运算任务,倘若技术成熟,将有望使手机与电脑等装置更加轻薄。
新加坡南洋理工大学、德国亚琛阿亨工业大学和欧洲最大的跨学科研究中心德国尤利希研究中心组成的研究团队发现,在调整算法后,存储器能如英特尔、高通等传统处理器一般,进行运算处理。
目前市面上的装置或电脑都是透过CPU从存储器提取资讯进行运算处理,以二进制0跟1来实现指令,如字母A是用“01000001”这样8位元的形式来处理或纪录。而存储器ReRAM透过不同电阻态代表0或1的数据状态储存资讯,其实还可实现更高基数的数据状态记录。
研究团队就将ReRAM原型(prototype)调整为0、1、2的三进制,透过这样的高基数运算系统可加速运算任务,并于存储器就可进行逻辑运算。也节省了处理器与存储器间数据传输的时间与功耗的消耗。
研究参与人之一、南洋理工大学资讯工程学系助理教授Chattopadhyay解释,这就像一段很长的会话却只用一个极小的翻译器来转换,是一段耗时且费力的过程,团队所做的就是增加这个小型翻译器的处理容量,使其能更有效的处理数据。
‘玖’ 存储器的主要功能是什么
存储器的主要功能就是读写,对于随机存取存储器、闪存、先进先出存储器以及先进后出存储器来说,主要功能是读、写,而对于只读存储器来说,主要功能就只有读,是没有写的。存储器可以是一张卡,也可以是软盘,可以是活动的,也可以是固定的,可以用于保存图像。
‘拾’ 简要说明计算机中内存储器和外存储器的主要作用
1、内存储器
是运算器读取和存储数据的地方,配合运算器完成运算和控制。
又叫主存储器。
分为随机读写存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
2、外存储器
外存储器用来存储大量数据、程序,断电后仍然可以保存。
常见的有:
软盘、硬盘、光盘、U盘以及磁带机等。