微机原理课件第五章存储器暗灰

微机原理课件第五章存储器THE FIRSTLESSON OFTHE SCHOOLYEARCONTENTS目录•存储器概述•随机存取存储器（RAM）•只读存储器（ROM）•非易失性存储器•存储器的应用01存储器概述定义与分类定义存储器是计算机系统中用于存储数据和指令的部件分类根据存储介质，存储器可分为半导体存储器、磁表面存储器和光盘存储器等；根据存储方式，可分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）存储器的发展历程010203041946年1956年1970年1980年世界上第一台电子计算机IBM研制成功第一台磁盘存储出现半导体动态随机存取存储出现只读光盘存储器（CD-ENIAC诞生，采用磁带和磁鼓系统，采用铝合金圆盘作为存器（DRAM）ROM）作为存储器储介质存储器的技术指标容量速度指存储器能存储的二进制信息的总量，通指存储器读写数据的速度，通常以存取时常以字节（Byte）为单位间（Access Time）表示，即从发出读写命令到实际读写操作完成所用的时间可靠性功耗指存储器的稳定性和寿命，通常以平均故指存储器的能耗，通常以功率（Power）表障间隔时间（MTBF）来衡量示01随机存取存储器（RAM）静态随机存取存储器（SRAM）总结词速度快、功耗高、集成度低详细描述SRAM采用双稳态触发器来存储数据，具有高速存取的特点，通常用于高速缓冲存储器（Cache）和寄存器中由于其电路复杂，功耗较高，且占用面积较大，因此集成度较低动态随机存取存储器（DRAM）总结词速度较慢、功耗较低、集成度高详细描述DRAM采用电容存储电荷的方式来存储数据，具有较高的集成度和较低的功耗由于电容会漏电，需要定期刷新，因此速度较慢通常用于主内存（Main Memory）新型RAM技术总结词高速度、低功耗、新型存储元件详细描述随着技术的不断发展，新型RAM技术如铁电随机存取存储器（FRAM）、相变随机存取存储器（PRAM）和阻变随机存取存储器（RRAM）等不断涌现这些新型存储元件具有高速、低功耗等优点，有望在未来取代传统的SRAM和DRAM01只读存储器（ROM）掩膜只读存储器（MROM）总结词一种不可更改内容的存储器，由制造商在制造过程中将数据写入详细描述掩膜只读存储器是一种非易失性存储器，其内容在写入后无法更改制造商通过掩膜技术将数据编码并存储在存储器中，用户只能读取数据而无法修改这种存储器适用于需要大量生产且内容固定的场合，如程序代码、基础数据表格等可编程只读存储器（PROM）总结词详细描述一种一次性可编程的存储器，用户可以可编程只读存储器是一种可以由用户编程根据需要写入数据的只读存储器在出厂时，存储器的内容VS是未知的，用户可以根据需要将数据写入存储器中写入后，存储器的内容即被固定，无法更改这种存储器适用于需要少量定制化存储器的场合，如定制化的程序代码、配置参数等紫外线擦除可编程只读存储器（EPROM）总结词详细描述一种可重复编程的存储器，通过紫外线擦除紫外线擦除可编程只读存储器是一种可重复数据编程的只读存储器用户可以根据需要将数据写入存储器中，写入后可以通过紫外线照射来擦除数据，然后重新编程这种存储器适用于需要频繁更新数据的场合，如实验设备、测试仪器等电擦除可编程只读存储器（EEPROM）要点一要点二总结词详细描述一种可重复编程和擦除的存储器，通过电子方式擦除数据电擦除可编程只读存储器是一种可重复编程和擦除的只读存储器用户可以根据需要将数据写入存储器中，写入后可以通过电子方式擦除数据，然后重新编程这种存储器具有较高的擦除和编程速度，适用于需要频繁更新数据的场合，如智能仪表、数据记录器等同时，EEPROM还具有较高的可靠性和稳定性，能够在恶劣环境下工作01非易失性存储器闪存（Flash Memory）总结词详细描述闪存的优点闪存的缺点闪存是一种非易失性存储器，闪存基于浮栅晶体管存储电荷高可靠性、低功耗、快速读取写入速度较慢、写入周期有限具有可重复编程能力，且能在的原理，通过改变浮栅中的电速度、可重复编程等制等断电后保持数据荷量来存储数据它具有较高的写入耐久性和数据保持能力，通常用于存储程序代码和数据铁电存储器（FRAM）总结词详细描述铁电存储器是一种非易失性随机存取存储器，利用铁电材铁电材料具有电滞回线特性，能够通过改变材料内部的极料的特殊性质来存储数据化状态来存储数据FRAM的读写速度与RAM相近，但具有非易失性，能够在断电后保持数据铁电存储器的优点铁电存储器的缺点高速读写、低功耗、非易失性等耐久性有限、数据保持时间较短等磁性随机存取存储器（MRAM）030102MRAM的优点04总结词详细描述MRAM的缺点高速读写、低功耗、非易失性等磁性随机存取存储器是一种基于磁隧道结的存储器，利用磁性材料的磁化方向来存储数据MRAM利用磁隧道结中的磁性工艺复杂、成本较高、写入耐久材料在磁场作用下的磁化方向性有限等来存储数据，通过读取磁隧道结的电阻值来确定存储的数据MRAM具有非易失性、高速读写、低功耗等优点01存储器的应用计算机系统中的应用数据存储缓存虚拟内存存储器用于存储程序运行过程中高速缓存（Cache）作为CPU和通过将物理内存和硬盘空间整合，产生的数据和指令，保证计算机主存的桥梁，能够提高计算机系形成一个连续的虚拟地址空间，系统能够连续、稳定地运行统的性能，通过将常用的数据和实现大内存容量和内存保护机制指令存储在高速缓存中，减少访问主存的次数嵌入式系统中的应用010203数据存储实时性要求低功耗要求嵌入式系统中的存储器用嵌入式系统中的存储器通嵌入式系统通常需要长时于存储程序代码、数据以常需要满足实时性要求，间运行，因此存储器需要及实时操作系统等，保证确保系统能够快速响应外具备低功耗特性，以降低系统的正常运行部事件系统能耗其他领域的应用通信领域航空航天领域物联网领域存储器用于存储通信协议、存储器用于存储飞行控制存储器用于存储传感器数控制信息等，保证通信系程序、导航数据等关键信据、设备配置信息等，实统的稳定性和可靠性息，保证航空航天器的安现物联网设备的远程监控全运行和管理。