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二进制内存存储机制

发布时间: 2022-05-25 00:03:32

⑴ 内存卡储存的原理

存储原理,还是要从EPROM和EEPROM说起。 EPROM是指其中的内容可以通过特殊手段擦去,然后重新写入。其基本单元电路(存储细胞)如下图所示,常采用浮空栅雪崩注入式MOS电路,简称为FAMOS。它与MOS电路相似,是在N型基片上生长出两个高浓度的P型区,通过欧姆接触分别引出源极S和漏极D。在源极和漏极之间有一个多晶硅栅极浮空在SiO2绝缘层中,与四周无直接电气联接。这种电路以浮空栅极是否带电来表示存1或者0,浮空栅极带电后(譬如负电荷),就在其下面,源极和漏极之间感应出正的导电沟道,使MOS管导通,即表示存入0。若浮空栅极不带电,则不形成导电沟道,MOS管不导通,即存入1。 EEPROM基本存储单元电路的工作原理如下图所示。与EPROM相似,它是在EPROM基本单元电路的浮空栅的上面再生成一个浮空栅,前者称为第一级浮空栅,后者称为第二级浮空栅。可给第二级浮空栅引出一个电极,使第二级浮空栅极接某一电压VG。若VG为正电压,第一浮空栅极与漏极之间产生隧道效应,使电子注入第一浮空栅极,即编程写入。若使VG为负电压,强使第一级浮空栅极的电子散失,即擦除。擦除后可重新写入。 闪存的基本单元电路如下图所示,与EEPROM类似,也是由双层浮空栅MOS管组成。但是第一层栅介质很薄,作为隧道氧化层。写入方法与EEPROM相同,在第二级浮空栅加以正电压,使电子进入第一级浮空栅。读出方法与EPROM相同。擦除方法是在源极加正电压利用第一级浮空栅与源极之间的隧道效应,把注入至浮空栅的负电荷吸引到源极。由于利用源极加正电压擦除,因此各单元的源极联在一起,这样,快擦存储器不能按字节擦除,而是全片或分块擦除。 到后来,随着半导体技术的改进,闪存也实现了单晶体管(1T)的设计,主要就是在原有的晶体管上加入了浮动栅和选择栅, 在源极和漏极之间电流单向传导的半导体上形成贮存电子的浮动棚。浮动栅包裹着一层硅氧化膜绝缘体。它的上面是在源极和漏极之间控制传导电流的选择/控制栅。数据是0或1取决于在硅底板上形成的浮动栅中是否有电子。有电子为0,无电子为1。 闪存就如同其名字一样,写入前删除数据进行初始化。具体说就是从所有浮动栅中导出电子。即将有所数据归“1”。 写入时只有数据为0时才进行写入,数据为1时则什么也不做。写入0时,向栅电极和漏极施加高电压,增加在源极和漏极之间传导的电子能量。这样一来,电子就会突破氧化膜绝缘体,进入浮动栅。 读取数据时,向栅电极施加一定的电压,电流大为1,电流小则定为0。浮动栅没有电子的状态(数据为1)下,在栅电极施加电压的状态时向漏极施加电压,源极和漏极之间由于大量电子的移动,就会产生电流。而在浮动栅有电子的状态(数据为0)下,沟道中传导的电子就会减少。因为施加在栅电极的电压被浮动栅电子吸收后,很难对沟道产生影响。

c语言中采用二进制文件存储数据的问题

1、二进制文本使用fopen函数的二进制模式“rb”就可以打开。对于程序来说,不管后缀名如何,文件分为两种类型:文本文件和二进制文件。 C语言里有一系列文件操作函数。区分文本和二进制文件,需要在打开文件时设置不同的控制符mode的变量即可。
2、fopen的函数原型:FILE * fopen(const char * path,const char * mode);
fopen函数的第一个参数是文件路径,第二个参数是打开方式,有以下几种方式:
r 以只读方式打开文件,该文件必须存在。
r+ 以可读写方式打开文件,该文件必须存在。
rb+ 读写打开一个二进制文件,允许读数据。
rw+ 读写打开一个文本文件,允许读和写。
w 打开只写文件,若文件存在则文件长度清为0,即该文件内容会消失。若文件不存在则建立该文件。
w+ 打开可读写文件,若文件存在则文件长度清为零,即该文件内容会消失。若文件不存在则建立该文件。
a 以附加的方式打开只写文件。若文件不存在,则会建立该文件,如果文件存在,写入的数据会被加到文件尾,即文件原先的内容会被保留。(EOF符保留)
a+ 以附加方式打开可读写的文件。若文件不存在,则会建立该文件,如果文件存在,写入的数据会被加到文件尾后,即文件原先的内容会被保留。 (原来的EOF符不保留)
wb 只写打开或新建一个二进制文件;只允许写数据。
wb+ 读写打开或建立一个二进制文件,允许读和写。
wt+ 读写打开或着建立一个文本文件;允许读写。
at+ 读写打开一个文本文件,允许读或在文本末追加数据。
ab+ 读写打开一个二进制文件,允许读或在文件末追加数据。
上述的形态字符串都可以再加一个b字符,如rb、w+b或ab+等组合,加入b 字符用来告诉函数库打开的文件为二进制文件,而非纯文字文件。
3、例程:
#include <stdlib.h>

#include<stdio.h>
intmain()
{
FILE*fpPhoto,*fpText,*fpTarget;
intiRead;
charszBuf[100];

printf("请输入第一个文件名(jpg): ");
gets(szBuf);
fpPhoto=fopen(szBuf,"rb");
printf("请输入第二个文件名(txt): ");
gets(szBuf);
fpText=fopen(szBuf,"rb");
printf("请输入目的文件名(jpg): ");
gets(szBuf);
fpTarget=fopen(szBuf,"wb");

if(!fpPhoto||!fpText||!fpTarget)
{
printf("打开文件失败! ");
system("pause");
return-1;
}

while((iRead=fread(szBuf,1,sizeof(szBuf),fpPhoto))>0)
fwrite(szBuf,1,iRead,fpTarget);
while((iRead=fread(szBuf,1,sizeof(szBuf),fpText))>0)
fwrite(szBuf,1,iRead,fpTarget);

fclose(fpPhoto);
fclose(fpText);
fclose(fpTarget);
return0;
}

⑶ 能不能给我讲讲C语言中实数的二进制形式,是怎样存储的

1、float类型数字在计算机中用4个字节(32位)存储。

遵循IEEE-754格式标准:
一个浮点数由3部分组成:符号位s(1位)和、指数e(8位)、底数m(23位)

2、格式
SEEE EEEE EMMM MMMM MMMM MMMM MMMM MMMM

S:符号位
E:指数,十进制指数加上127后的值得二进制数据
M:底数

3、符号位

指底数的符号,可正可负。

4、指数

占用8bit的二进制数,可表示数值范围为0-255。

但是指数可正可负,所以,IEEE规定,此处算出的次方必须减去127才是真正的指数。

所以,float类型的指数可从-126到128

5、底数

实际是占用24bit的一个值,但是最高位始终为1,所以,最高位省去不存储,在存储中占23bit
科学计数法。

再举一例:
17.625在内存中的存储

首先要把17.625换算成二进制:10001.101

在将10001.101右移,直到小数点前只剩1位:
1.0001101 * 2^4 因为右移动了四位

底数:因为小数点前必为1,所以IEEE规定只记录小数点后的就好。所以,此处的底数为:0001101
指数:实际为4,必须加上127(转出的时候,减去127),所以为131。也就是10000011
符号:整数,所以是0


综上所述,17.625在内存中的存储格式是:
01000001 10001101 00000000 00000000

⑷ 为什么内存卡存在的容量都是2进制的 比如 64 128 256 512 有个朋友说见过654的 可能么

如果是完好的产品,654的绝对不可能,除非是坏掉的

计算机的内存卡是用存储单元构成的,单元是以512Byte或是2048Byte为基本单位的。

单元的组合方式也是成对出现,所以就都是2进制的容量了

出现非2整数幂的情况除非是有单元坏了

但是因为654/2=327,连基本单元的条件都不满足,所以这个是绝对不能存在的

硬盘、内存、光盘的存储原理

通俗的讲存储就是把信息以0和1的状态保存起来,用电子表现的形式是高电压和低电压,或者是开和关。在光盘里是用凹凸来表示的,当激光头射在光盘上的时候,光线经过凹凸的表面反射的光线也不一样,计算机识别后用高低不同的电压表示凹凸的表面,这样光盘的信息就转换成了电信号。
内存存储信息时是需要电压支持的,所以关机以后没有了电,电子管恢复到了原来的状态,信息就没有了。而硬盘就像是一张可擦写的光盘一样是不需要电来保持数据状态的,但是改变数据的时候需要电。

⑹ c语言中,数字以二进制储存,那字符是否也以二进制储存的

二进制110.11=1×22+1×21+0×20+1×2-1+1×2-2=4+2+0+0.5+0.25=6.75
为了让大家更加详细了解二进制加减法的运算过程,我们提供了两张示意图。
1)二进制加法:0001+0001=0010

2)二进制减法:0010-0001=0001

而在我们的内存中,数据就是以二进制的形式存储的。
接下来我们来了解一下内存中数据的存储。
大家可能并不了解,其实计算机要处理的信息是多种多样的,如十进制数、文字、符号、图形、音频、视频等,这些信息在人们的眼里是不同的。但对于计算机来说,它们在内存中都是一样的,都是以二进制的形式来表示。
所以我们必须了解二进制后才能够更好地学习编程,因为它是计算机处理数据的基础。
需要大家理解的是内存条是一个非常精密的部件,包含了上亿个电子元器件,所以这些元件小到基本达到了纳米级别,而它们实际上就是电路;电路的电压会变化,要么是0V,要么是5V,只有这两种电压。5V是通电,用1来表示,0V是断电,用0来表示。按这个原理推想,一个元器件有2种状态,0或者1。
所以当我们通过电路来控制这些元器件的通断电,会得到很多0、1的组合。举个例子:8个元器件有28=256种不同的组合,16个元器件有216=65536种不同的组合。尽管一个元器件只能表示2个数值,但是多个结合起来就可以表示很多数值了。
根据以上的原理:我们可以给每一种组合赋予特定的含义,例如,可以分别用1101000、00011100、11111111、00000000、01010101、10101010来表示C、语、言、中、文、网这几个字,那么结合起来就表示”C语言中文网“。
但是在一般情况下我们不一个一个的使用元器件,而是将8个元器件看做一个单位,即使表示很小的数,例如1,也需要8个,也就是00000001。
所以在内存的思想中是没有abc这样的字符或者gif、jpg这样的图片的,只有0和1两个数字,计算机也只认识0和1。所以我们计算机只能使用二进制,而不是我们熟悉的十进制,所以被写入内存中的数据都会被转换成0和1的组合。

⑺ 计算机储存原理

动态存储器(DRAM)的工作原理

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。

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。

(7)二进制内存存储机制扩展阅读

描述内、外存储容量的常用单位有:

1、位/比特(bit):这是内存中最小的单位,二进制数序列中的一个0或一个1就是一比比特,在电脑中,一个比特对应着一个晶体管。

2、字节(B、Byte):是计算机中最常用、最基本的存在单位。一个字节等于8个比特,即1 Byte=8bit。

3、千字节(KB、Kilo Byte):电脑的内存容量都很大,一般都是以千字节作单位来表示。1KB=1024Byte。

4、兆字节(MBMega Byte):90年代流行微机的硬盘和内存等一般都是以兆字节(MB)为单位。1 MB=1024KB。

5、吉字节(GB、Giga Byte):市场流行的微机的硬盘已经达到430GB、640GB、810GB、1TB等规格。1GB=1024MB。

6、太字节(TB、Tera byte):1TB=1024GB。最新有了PB这个概念,1PB=1024TB。

⑻ 请教变量数据在内存中的存储方式,比如int a=2,那么在内存中是怎么存储的呢

额 你理解错了 。 跟本就不存在a的ASCII码值。
这样看:定义了一个变量,给它取个名字叫a,这个名字是给你程序员看的,计算机跟本不看这个a,a对计算机来说只是一个标识,它标识着在内存中所占用的一个大小为4B的内存空间,并且!这4B的空间存放一个整数,其值为2. 而在存储的时候是这样存的
由于内存的最小单位是字节,也就是1B是最小的单位,而一个int类型的数据在32的系统中要占用32位大小, 换算一个 8位=1字节 即8bit=1B 那么32位=4字节。 这个2转换成二进制数是10 ,但计算机要求用32位的数来存放这个2 ,咋办? 补0呗。在哪补? 肯定不能在后边补啊,那就变成别的数了—— 那,那就在前补。
所以是00000000 00000000 00000000 00000010
以上便是2这个数在计算机内存中的形式, 每8位一组分成4组刚好是4B大小,所以内存中就有连着的4个内存单元 来存放这个数值2. 而这一内存单元我们把它叫做a, 计算机也正是通过这个名字来标识这个数。
综上,总结一下,a这个字母是给程序员看的, 计算机不认识a这字母,a在计算机中仅仅是转换为一个计算机用于标识这个数值2的其它的什么东西。 具体是什么东西你不必要了解,其实我也不知道。而这个2在内存中存放的形式是占用4个内存单元的空间。
楼主想更深入了解这方面,建议把C语言学一遍后学学汇编语言就很清楚了

⑼ 存储器对文件是怎样存储的机制是什麽

存储器分为内存储器(简称内存或主存)、外存储器(简称外存或辅存)。外存储器一般也可作为输入/输出设备。计算机把要执行的程序和数据存入内存中,内存一般由半导体器构成。半导体存储器可分为三大类:随机存储器、只读存储器、特殊存储器。
RAM
RAM是随机存取存储器(Random Access Memory),其特点是可以读写,存取任一单元所需的时间相同,通电是存储器内的内容可以保持,断电后,存储的内容立即消失。RAM可分为动态(Dynamic RAM)和静态(Static RAM)两大类。所谓动态随机存储器DRAM是用MOS电路和电容来作存储元件的。由于电容会放电,所以需要定时充电以维持存储内容的正确,例如互隔2ms刷新一次,因此称这为动态存储器。所谓静态随机存储器SRAM是用双极型电路或MOS电路的触发器来作存储元件的,它没有电容放电造成的刷新问题。只要有电源正常供电,触发器就能稳定地存储数据。DRAM的特点是集成密度高,主要用于大容量存储器。SRAM的特点是存取速度快,主要用于调整缓冲存储器。
ROM
ROM是只读存储器(Read Only Memory),它只能读出原有的内容,不能由用户再写入新内容。原来存储的内容是由厂家一次性写放的,并永久保存下来。ROM可分为可编程(Programmable)ROM、可擦除可编程(Erasable Programmable)ROM、电擦除可编程(Electrically Erasable Programmable)ROM。如,EPROM存储的内容可以通过紫外光照射来擦除,这使它的内可以反复更改。
特殊固态存储器
包括电荷耦合存储器、磁泡存储器、电子束存储器等,它们多用于特殊领域内的信息存储。
此外,描述内、外存储容量的常用单位有:
①位/比特(bit):这是内存中最小的单位,二进制数序列中的一个0或一个1就是一比比特,在电脑中,一个比特对应着一个晶体管。
②字节(B、Byte):是计算机中最常用、最基本的存在单位。一个字节等于8个比特,即1 Byte=8bit。
③千字节(KB、Kilo Byte):电脑的内存容量都很大,一般都是以千字节作单位来表示。1KB=1024Byte。
④兆字节(MB Mega Byte):90年代流行微机的硬盘和内存等一般都是以兆字节(MB)为单位。1 MB=1024KB。
⑤吉字节(GB、Giga Byte):目前市场流行的微机的硬盘已经达到4.3GB、6.4GB、8.1GB、12G、13GB等规格。1GB=1024MB。
⑥太字节(TB、Tera byte):1TB=1024GB。
(三)输入/输出设备
输入设备是用来接受用户输入的原始数据和程序,并将它们变为计算机能识别的二进制存入到内存中。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔等。
输出设备用于将存入在内存中的由计算机处理的结果转变为人们能接受的形式输出。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。
(四)总线
总线是一组为系统部件之间数据传送的公用信号线。具有汇集与分配数据信号、选择发送信号的部件与接收信号的部件、总线控制权的建立与转移等功能。典型的微机计算机系统的结构如图2-3所示,通常多采用单总线结构,一般按信号类型将总线分为三组,其中AB(Address Bus)为地址总线;DB(Data Bus)为数据总线;CB(Control Bus)控制总线。
(五)微型计算机主要技术指标
①CPU类型:是指微机系统所采用的CPU芯片型号,它决定了微机系统的档次。
②字长:是指CPU一次最多可同时传送和处理的二进制位数,安长直接影响到计算机的功能、用途和应用范围。如Pentium是64位字长的微处理器,即数据位数是64位,而它的寻址位数是32位。
③时钟频率和机器周期:时钟频率又称主频,它是指CPU内部晶振的频率,常用单位为兆(MHz),它反映了CPU的基本工作节拍。一个机器周期由若干个时钟周期组成,在机器语言中,使用执行一条指令所需要的机器周期数来说明指令执行的速度。一般使用CPU类型和时钟频率来说明计算机的档次。如Pentium III 500等。
④运算速度:是指计算机每秒能执行的指令数。单位有MIPS(每秒百万条指令)、MFLOPS(秒百万条浮点指令)
⑤存取速度:是指存储器完成一次读取或写存操作所需的时间,称为存储器的存取时间或访问时间。而边连续两次或写所需要的最短时间,称为存储周期。对于半导体存储器来说,存取周期大约为几十到几百毫秒之间。它的快慢会影响到计算机的速度。
⑥内、外存储器容量:是指内存存储容量,即内容储存器能够存储信息的字节数。外储器是可将程序和数据永久保存的存储介质,可以说其容量是无限的。如硬盘、软盘已是微机系统中不可缺少的外部设备。迄今为止,所有的计算机系统都是基于冯·诺依曼存储程序的原理。内、外存容量越大,所能运行的软件功能就越丰富。CPU的高速度和外存储器的低速度是微机系统工作过程中的主要瓶颈现象,不过由于硬盘的存取速度不断提高,目前这种现象已有所改善。

⑽ 文本文件在内存中的存储不也是按照二进制数值方式存储的嘛,那和二进制文件在内存中的存储方式有何区别

文本文件中的内容是按“字符”存储的。二进制文件中的数据是按二进制存储的,比如要存储12345这个数据,二进制文件中是00110000
00111001,只要两个字节,而文本文件中是1
2
3
4
5的ASCII码共5个字节。文字部分实际上仍然是字符型。