自动存取计算机外存储器是指的工作原理

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-11-15 09:47 标签： 主存储器
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第六章 直接存储器存取DMA 6.1 DMA的工作原理及工作过程 ...
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随机存取存储器原理.doc 9页
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随机存取存储器（RAM）的工作原理随机存取存储器（RAM）是中最为人熟知的一种。之所以RAM被称为“随机存储”，是因为您可以直接访问任一个存储单元，只要您知道该单元所在记忆行和记忆列的地址即可。
与RAM形成鲜明对比的是顺序存取存储器（SAM）。SAM中的数据存储单元按照线性顺序排列，因而只能依顺序访问（类似于）。如果当前位置不能找到所需数据，就必须依次查找下一个存储单元，直至找到所需数据为止。SAM非常适合作缓冲存储器之用，一般情况下，缓存中数据的存储顺序与调用顺序相同（中的质素缓存就是个很好的例子）。而RAM则能以任意的顺序存取数据。
在本文中，您会了解到RAM究竟是什么，您应该购买哪一型的RAM，以及RAM的安装方法。
类似于，存储器芯片也是一种由数以百万计的晶体管和构成的集成电路（IC）。计算机存储器中最为常见的一种是动态随机存取存储器（DRAM），在DRAM中晶体管和电容器合在一起就构成一个存储单元，代表一个数据。电容器保存信息位——0或1（有关位的信息，请参见）。晶体管起到了开关的作用，它能让内存芯片上的控制线路读取电容上的数据，或改变其状态。
电容器就像一个能够储存电子的小桶。要在存储单元中写入1，小桶内就充满电子。要写入0，小桶就被清空。电容器桶的问题在于它会泄漏。只需大约几毫秒的时间，一个充满电子的小桶就会漏得一干二净。因此，为了确保动态存储器能正常工作，必须由CPU或是由内存控制器对所有电容不断地进行充电，使它们在电子流失殆尽之前能保持1值。为此，内存控制器会先行读取存储器中的数据，然后再把数据写回去。这种刷新操作每秒钟要自动进行数千次。
动态RAM存储单元中的电容器就像是一个漏水的小桶。 它需要定时刷新，否则电子泄漏会使它变为0值。
动态RAM正是得名于这种刷新操作。动态RAM需要不间断地进行刷新，否则就会丢失它所保存的数据。这一刷新动作的缺点就是费时，并且会降低内存速度。
存储单元由硅晶片蚀刻而成，位于由记忆列（位线）和记忆行（字线）组成的阵列之中。位线和字线相交，就形成了存储单元的地址。
将位元排列在二维栅格中，就构成了内存。 在上图中，红色的存储单元代表1值，而白色的存储单元代表0值。 在演示动画片中，先选出一个记忆列，然后对记忆行进行充电以将数据写入指定的记忆列中。
DRAM工作时会向选定的记忆列（CAS）发送电荷，以激活该记忆列上每个位元处的晶体管。写入数据时，记忆行线路会使电容保持应有状态。读取数据时，由灵敏放大器测定电容器中的电量水平。如果电量水平大于50%，就读取1值；否则读取0值。计数器会跟踪刷新序列，即记录下哪些行被访问过，以及访问的次序。完成全部工作所需的时间极短，需要以纳秒（十亿分之一秒）计算。存储器芯片被列为70纳秒级的意思是，该芯片读取单个存储单元并完成再充电总共需要70纳秒。
如果没有读写信息的策略作为支持，存储单元本身是毫无价值的。所以存储单元拥有一整套由其他类型的专用电路构成的底层设施。这些电路具有下列功能：
判别记忆行和记忆列的地址（行选址和列选址）
记录刷新序列（计数器）
从存储单元中读取、恢复数据（灵敏放大器）
告知存储单元是否接受电荷（写保护）
内存控制器要执行其他一些任务，包括识别存储器的类型、速度和容量，以及检错等等。
静态RAM使用了截然不同的技术。静态RAM使用某种触发器来储存每一位内存信息（有关触发器的详细信息，请查见）。存储单元使用的触发器是由引线将4-6个晶体管连接而成，但无须刷新。这使得静态RAM要比动态RAM快得多。但由于构造比较复杂，静态RAM单元要比动态RAM占据更多的芯片空间。所以单个静态RAM芯片的存储量会小一些，这也使得静态RAM的价格要贵得多。
静态RAM速度快但价格贵，动态RAM要便宜一些，但速度更慢。因此，静态RAM常用来组成CPU中的高速，而动态RAM能组成容量更大的系统内存空间。
所用的内存芯片最早采用一种称为双列直插式封装（DIP）的引脚构造。这种引脚构造可以焊接到计算机上的焊孔内，也可以将其插入焊接在主板上的插槽内。采用这种方法，在主机只有一两兆字节的内存时还能运转良好，但随着内存需求的增加，所需的芯片数目就要增加，因而会占据更多的主板空间。
解决这一问题的方法是，将内存芯片连同其支持组件一起，装配到一快单独的印刷电路板（PCB）上，而这块板可以插入主板上一种特定的连接器（内存插槽）中。这类芯片中的绝大多数采用小外形J接脚（SOJ}）构造，但还是有少数生产商采用薄型小外形封装（TSOP）构造。新型的引脚构造同早先的DIP构造相比，最关键的区别在于SOJ和TSOP芯片是贴装到PCB板上的。换言之，引脚是直接焊接到电路板上的，而非插入槽中或孔中。
通常内存芯片只能以部分内存卡的形式出售，称之为模组。您也许见到过一些
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