计算机存储器：RAM分类与工作原理

"计算机结构与逻辑设计(10存储器).ppt" 计算机的存储体系是其核心组成部分之一，其中，主存储器（主存）扮演着至关重要的角色。本讲主要探讨的是第五章“存储器”的内容，特别是关于主存储器的基本概念、分类以及随机存储器（RAM）的结构和工作原理。 1. 主存储器的基本概念： 主存储器以字为单位进行数据存取，每个字包含N位二进制码元，这里的N代表存储器的字长。它由存储矩阵组成，每个矩阵中的单元能够存储一个二进制位。通过地址译码器来定位存储单元，并具备读/写功能。存储器地址寄存器（MAR）用于存储要访问的地址，而存储器缓冲寄存器（MBR）则用来暂存读出的数据或即将写入的数据。 2. 存储器的分类： - 按存取功能分为两类：只读存储器（ROM）和随机读/写存储器（RAM）。ROM中的数据在制造时就已经固化，无法更改；而RAM则允许用户随时读取和写入数据。 - 按工艺分为双极型和MOS型。双极型存储器速度快但功耗大，MOS型包括静态和动态RAM，其中动态RAM利用MOS电容存储信息，需要定期刷新以保持数据。 3. 随机存储器（RAM）： - RAM分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）。SRAM使用静态MOS电路或双极型电路，具有较高的速度，但功耗较大。DRAM则利用MOS电容存储信息，成本低但需要定期刷新。 4. RAM的结构和工作原理： - 存储矩阵：由n×m个存储单元组成，每个单元存储1位二进制信息。 - 地址译码器：行地址和列地址译码器共同作用，确定要访问的特定存储单元。 - 读/写控制电路：根据读/写信号控制数据的读取和写入操作。 5. 译码器： - 线性译码器用于地址解码，帮助找到指定的存储单元。 - 双向译码方式：结合行和列地址译码器，可以更有效地寻址和访问存储单元。 6. 存储器扩展： - 字扩展：当单片RAM的位数足够而字数不足时，可以通过并联多片RAM来增加存储器的总字数。通过片选信号（CS）和独立的地址线、数据线来选择和控制不同的RAM片。 这些内容详细阐述了计算机存储器的基础知识，包括主存储器的基本特性、RAM的工作机制以及如何扩展存储器容量，为理解计算机系统的内存管理提供了基础。