主存储器分类

ROM

(read only memory ,只读存储器)
分类：
1.MROM是ROM的一种。全名：Mask Read-Only Memory，中文全称“掩模式只读存储器”。掩模式只读存储器的内容是由半导体制造厂按用户提出的要求在芯片的生产过程中直接写入的，写入之后任何人都无法改变其内容。集成度高，可批量生产，成本低，灵活性差
2.PROM只允许写入一次，所以也被称为“一次可编程只读存储器”(One Time Progarmming ROM，OTP-ROM)。PROM在出厂时，存储的内容全为1，用户可以根据需要将其中的某些单元写入数据0（通过大电流熔断后即为0）(部分的PROM在出厂时数据全为0，则用户可以将其中的部分单元写入1)，以实现对其“编程”的目的。PROM的典型产品是“双极性熔丝结构”，如果我们想改写某些单元，则可以给这些单元通以足够大的电流，并维持一定的时间，原先的熔丝即可熔断，这样就达到了改写某些位的效果。另外一类经典的PROM为使用“肖特基二极管”的PROM，出厂时，其中的二极管处于反向截止状态，还是用大电流的方法将反相电压加在“肖特基二极管”，造成其永久性击断，如图

特点：
在机器运行过程中只能读出不能写入信息
无源存储器
非易失性器件（断电不丢失）
存储的信息是用特殊方式写入的

EPROM

EPROM(erasable programmable ROM ,可擦除可编程ROM)是一种可改写的
ROM。断电后仍能保留数据的计算机储存芯片——即非易失性的（非挥发性）。一旦编程完成后。
按照擦除方法的不同有两种EPROM。

1.UVEPROM：UVEPROM虽然使用很广泛,但也存在着两个问题:：一是紫
外线擦除信息需很长时间(与紫外线光的照射强度有关) ;二是不能把芯片中个
别需要改写的存储单元单独擦除和重写。只能用强紫外线照射来擦除。
2.E²PROM ( electronically EPROM,电可改写EPROM )可用电气方法将存储
内容擦除,再重新写入。它在联机条件下可以擦除,基本解决了UVEPROM存
在的问题。
EEPROM一般用于即插即用( Plug & Play) ,可以做到芯片不离开插件版就
擦除或改写数据。常用在接口卡中,用来存放硬件设置数据。也常用在防止软件非法拷贝的"硬件锁"上面。

RAM

RAM(random access memory ,随机存储器)这里的RAM的"随机”，包含了可以在线读写,也包含了可以直接读写任何单元两重意思。
一维地址RAM中的信号

上面的横线是指信号在低电平有效
保证逻辑门的输入为低电平时所允许的最大输入低电平，当输入电平低于Vil时，则认为输入电平为低电平在数字逻辑电路中，低电平一般用0来表示，高版电平则一般用1来表示

SRAM

( static RAM)SRAM是利用开关特性进行记忆,只要电源有电,它总能保持两个稳定的状态中的一个状态，也叫静态RAM。利用双稳态触发器进行数据存储，用于CPU与主存之间的高速缓存
优点：性能高，功耗小，速度快，不需要刷新电路就可存储
缺点：集成度底，价格高，体积大

下图是各种RAM信号如何读取稳定数据

每一个信号后面都会有一段比较长的低的横线，那是为了让信号稳定下来，否则不能保证读写信号的有效性
首先读取地址信号，以便于正确寻址，找到存储单元，
接下来加载片选信号，以为一个芯片的容量有限，我们的存储器可能是由多个芯片组成，片选信号可以选中要读取的芯片
之后在发出读命令信号
DATA I/O是数据线上的信号（存信息的地方）
当读信号成功后，又会从低电平变为高电平，代表读命令的撤销（图中斜线部分）

下图是写信号

DRAM

( dynamic RAM)DRAM则除了要电源有电外,还必须动态地每隔一定的时间间隔对它进行一次刷新 ,否则信息就会丢失。也叫动态RAM。DRAM存储元件靠栅极电容上的电荷保存信息，也叫电荷存储型记忆元件。为了长久保存信息，要周期性的刷新电容上的电荷，因此需要附加刷新逻辑电路
如图，当电容存满电荷量时，代表1，没有电荷时，代表0
读写过程与SRAM类似

存储体的扩展

存储体是存储器中承载数据存储的部件。由于一个元件只能存储一位信息,为了存储大量数据，就要把按照字(或字节)和地址两个维度进行排列,形成一个存储元件阵列。所以存储体也称存储阵列。
半导体存储器一般由一些存储芯片连接而成,每个存储芯片集成了一定数量的存储元件。再由一些芯片扩展成的存储体阵列。通常半导体存储芯片有多字一位和多字多位( 4或8位)两种集成方式。如64Kb容量的存储芯片可以有64Kx 1b和8Kx 8b等产品。
用存储芯片组成存储体的方式,称为存储扩展(扩容)。所采用的芯片的集成
方式以及计算机要求的字长不同,扩展方式也不同。

字扩展方式(串联)

位数（字长）不变，字数增加
下图由四个8Kx 8b扩展成64Kx 8b的存储器

D就是DATE，A就是ADRRESS，A13-A0一共是14根地址线，这是每一个16K芯片的片内地址线，为什么是14根呢，1K=2¹⁰ ,16K =2¹⁰ * 2⁴ =2¹⁴ 所以就是14根地址线，同理，64K=2¹⁶ ，其中有14根是片内的地址线，所以就剩下两个来决定选择哪个芯片，也就是发出片选信号时要用到

位扩展方式(并联)

字数不变，位数增加，这里的字数是存储体里的存储单元，位数是数据线的位数
四8个64Kx 1b的芯片扩展成64Kx 8b的RAM

段扩展方式(混联)

字和位都扩展
8个256x4b的芯片扩展成1Kx8b的RAM

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