半导体存储器详解：ROM、RAM、SRAM与DRAM

"微机半导体存储器主要包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)，其中RAM又分为静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)。ROM包括掩膜式ROM、一次性可编程ROM(PROM)、紫外线擦除可编程ROM(EEPROM)等类型。存储器与CPU的连接以及虚拟存储器的概念也是讨论的重点。" 在计算机系统中，存储器扮演着至关重要的角色，它是数据和指令的临时存储空间。半导体存储器是基于半导体材料构建的，具有高速访问和非挥发性(或挥发性)的特性。 **存储器的基本结构与工作原理**： 存储器由多个存储单元组成，每个单元可以存储一个位(bit)的信息。这些单元通过地址线进行选择，并通过数据线进行读写操作。对于ROM，数据是在制造过程中预先写入的，不能被用户修改；而对于RAM，数据可以在运行时动态地读写。 **只读存储器(ROM)**： - **掩模式ROM**：在制造时设定内容，一旦烧录完成就不能更改。其内部结构由MOS管组成，通过译码器选取特定的字线和位线来读取存储的内容。 - **PROM**：用户只能写入一次，一旦编程完成后不能再次修改。 - **EPROM**：可通过紫外线照射擦除，然后重新编程。 - **EEPROM**：电子擦除可编程ROM，允许在不取出芯片的情况下进行多次擦写。 **随机存取存储器(RAM)**： - **静态RAM(SRAM)**：速度快但功耗高，存储信息依赖于电路的静态状态，断电后信息会丢失。SRAM由交叉阵列的晶体管组成，每个存储单元通常包含4到6个晶体管。 - **动态RAM(DRAM)**：功耗较低，但需要定期刷新以保持数据。每个DRAM单元由一个电容和一个晶体管组成，电容用于存储电荷代表数据。 **存储器与CPU的连结**： CPU通过地址总线选择存储单元，通过数据总线进行数据传输，而控制信号如读/写信号、片选信号等则用于协调读写操作。 **虚拟存储器**： 虚拟存储器是一种内存管理技术，它使得程序可以使用比实际物理内存更大的地址空间。通过将部分内存内容交换到硬盘上的交换区，当需要时再将其换回，虚拟存储器实现了"记忆"的效果，使得大型程序能够在物理内存有限的条件下运行。 半导体存储器是计算机系统中不可或缺的部分，其多样化的类型满足了不同应用场景的需求。理解存储器的工作原理和分类对于优化系统性能和设计高效的数据处理方案至关重要。