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计算机主存详解

本文概述

主存储器用作计算机系统中的中央存储单元。它是一个相对较大且快速的内存, 用于在运行时操作期间存储程序和数据。

用于主存储器的主要技术是基于半导体集成电路的。主存储器的集成电路分为两个主要单元。

  1. RAM(随机存取存储器)集成电路芯片
  2. ROM(只读存储器)集成电路芯片

RAM集成电路芯片

RAM集成电路芯片进一步分为两种可能的工作模式, 静态和动态。

静态RAM的主要组成部分是存储二进制信息的触发器。存储信息的性质是易变的, 即, 只要给系统加电, 它就保持有效。与动态RAM相比, 静态RAM易于使用, 并且执行读取和写入操作所需的时间更少。

动态RAM以施加到电容器的电荷形式显示二进制信息。电容器通过MOS晶体管集成在芯片内部。动态RAM消耗的功率更少, 并在单个存储芯片中提供大存储容量。

RAM芯片有各种尺寸, 可根据系统要求使用。以下框图说明了128 * 8 RAM芯片中的芯片互连。

主存
  • 一个128 * 8 RAM芯片的存储容量为128个字, 每个字八个位(一个字节)。这需要一个7位地址和一个8位双向数据总线。
  • 8位双向数据总线允许在读取操作期间将数据从内存传输到CPU, 或在写入操作期间将数据从CPU传输到内存。
  • 读和写输入指定存储器操作, 两个片选(CS)控制输入仅在微处理器选择时启用芯片。
  • 双向数据总线是使用三态缓冲器构建的。
  • 三态缓冲器产生的输出可以置于三种可能状态之一, 包括与逻辑1等效的信号, 与逻辑0等效的信号或高阻抗状态。

注意:逻辑1和0是标准数字信号, 而高阻抗状态表现为开路, 这意味着输出不携带信号, 也不具有逻辑意义。

下表列出了128 * 8 RAM芯片的操作。

主存

从功能表中, 我们可以得出结论, 仅当CS1 = 1且CS2 = 0时, 该单元才处于运行状态。第二个选择变量顶部的条表示该输入等于0时启用。

ROM集成电路

主存储器的主要组成部分是RAM集成电路芯片, 但是一部分存储器可以用ROM芯片构成。

ROM存储器用于保存永久驻留在计算机中的程序和数据。

除了永久存储数据外, 还需要主存储器的ROM部分来存储称为a的初始程序。

引导加载程序

。的主要功能

引导加载程序

程序是在打开电源后启动计算机软件。

ROM芯片也有各种尺寸, 也可以根据系统要求使用。以下框图说明了512 * 8 ROM芯片中的芯片互连。

主存
  • ROM芯片的结构与RAM芯片类似。但是, ROM只能执行读取操作。数据总线只能在输出模式下运行。
  • ROM芯片中的9位地址线指定了其中存储的512字节中的任何一个。
  • 芯片选择1和芯片选择2的值必须为1和0, 设备才能运行。否则, 数据总线被称为处于高阻抗状态。
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