微机原理：半导体存储器的工作模式解析

“微型计算机原理及应用，第5章半导体存储器及其接口，由刘廷章教授讲解，涵盖了微机存储系统的层次结构、半导体存储器的分类、工作方式、一般结构以及主要技术指标。” 在微机原理中，存储器扮演着至关重要的角色，它是计算机系统中暂时存储程序和数据的部件。存储系统分为多个层次，包括CPU内部的寄存器、内部和外部Cache、主存储器以及辅助存储器。内存，即主存储器，具有小容量但高速度的特点，用于存放正在运行的程序和数据；而外存则拥有大容量但速度较慢，用于存储非运行中的程序和数据。 半导体存储器主要分为两大类：随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。RAM分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）。SRAM速度快但功耗大，常用于高速缓存（Cache）；DRAM则因为其低功耗和大容量，广泛应用于主存，但需要定期刷新来保持数据。ROM则分为多种类型，如掩膜ROM、PROM、EPROM和EEPROM，它们在不同的应用场景下提供不可改写的、可编程的或可擦除重编程的功能。 半导体存储器的结构通常包含地址寄存器、译码驱动电路、读/写电路和存储元。地址寄存器用于存储地址，译码驱动电路根据地址选择特定的存储单元，读/写电路负责数据的读取和写入。存储元是存储芯片的基本单位，它们组成二维矩阵，每个存储元可以存储一位二进制信息。 存储器的主要技术指标包括存储容量和存取时间。存储容量是指存储芯片能容纳的二进制位数，计算方法为字数（存储单元数量）乘以字长（每个单元的位数）。例如，6116SRAM是2K*8bit，即16K位或2KB。存取时间（TA）是指从芯片中读取或写入一个数据单元所需的时间，这是衡量存储器速度的重要参数，关系到CPU对存储器的访问效率。 了解这些基本概念和指标对于理解和设计微机系统的存储架构至关重要，它们是计算机系统性能优化的基础。在实际应用中，根据具体需求选择合适的存储器类型和配置，能够有效地提升系统的整体性能。