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存儲器

存儲器(Memory)   

      是計算機系統中的記憶設備,用來存放程序和數據。計算機中全部信息,包括輸入的原始數據、計算機程序、中間運行結果和最終運行結果都保存在存儲器中。它根據控制器指定的位置存入和取出信息。有了存儲器,計算機才有記憶功能,才能保證正常工作。按用途存儲器可分為主存儲器(內存)和輔助存儲器(外存),也有分為外部存儲器和內部存儲器的分類方法。外存通常是磁性介質或光盤等,能長期保存信息。內存指主板上的存儲部件,用來存放當前正在執行的數據和程序,但僅用于暫時存放程序和數據,關閉電源或斷電,數據會丟失。

存儲器的構成     

      存儲器的存儲介質,目前主要采用半導體器件和磁性材料。存儲器中最小的存儲單位就是一個雙穩態半導體電路或一個CMOS晶體管或磁性材料的存儲元,它可存儲一個二進制代碼。由若干個存儲元組成一個存儲單元,然后再由許多存儲單元組成一個存儲器。一個存儲器包含許多存儲單元,每個存儲單元可存放一個字節(按字節編址)。每個存儲單元的位置都有一個編號,即地址,一般用十六進制表示。一個存儲器中所有存儲單元可存放數據的總和稱為它的存儲容量。假設一個存儲器的地址碼由20位二進制數(即5位十六進制數)組成,則可表示2的20次方,即1M個存儲單元地址。每個存儲單元存放一個字節,則該存儲器的存儲容量為1MB。

概述

      存儲器的主要功能是存儲程序和各種數據,并能在計算機運行過程中高速、自動地完成程序或數據的存取。存儲器是具有“記憶”功能的設備,它采用具有兩種穩定狀態的物理器件來存儲信息。這些器件也稱為記憶元件。在計算機中采用只有兩個數碼“0”和“1”的二進制來表示數據。記憶元件的兩種穩定狀態分別表示為“0”和“1”。日常使用的十進制數必須轉換成等值的二進制數才能存入存儲器中。計算機中處理的各種字符,例如英文字母、運算符號等,也要轉換成二進制代碼才能存儲和操作。

  存儲器:存放程序和數據的器件

  存儲位:存放一個二進制數位的存儲單元,是存儲器最小的存儲單位,或稱記憶單元

  存儲字:一個數(n位二進制位)作為一個整體存入或取出時,稱存儲字

  存儲單元:存放一個存儲字的若干個記憶單元組成一個存儲單元

  存儲體:大量存儲單元的集合組成存儲體

  存儲單元地址:存儲單元的編號

  字編址:對存儲單元按字編址

  字節編址:對存儲單元按字節編址

  尋址:由地址尋找數據,從對應地址的存儲單元中訪存數據。

 

存儲器的分類

按存儲介質分存儲器半導體存儲器:用半導體器件組成的存儲器。

  磁表面存儲器:用磁性材料做成的存儲器。

按存儲方式分隨機存儲器:任何存儲單元的內容都能被隨機存取,且存取時間和存儲單元的物理位置無關。

  順序存儲器:只能按某種順序來存取,存取時間和存儲單元的物理位置有關。

按存儲器的讀寫功能分只讀存儲器(ROM):存儲的內容是固定不變的,只能讀出而不能寫入的半導體存儲器。

  隨機讀寫存儲器(RAM):既能讀出又能寫入的半導體存儲器。

按信息的可保存性分存儲系統的分級結構非永久記憶的存儲器:斷電后信息即消失的存儲器。

  永久記憶性存儲器:斷電后仍能保存信息的存儲器。按存儲器用途分

  根據存儲器在計算機系統中所起的作用,可分為主存儲器、輔助存儲器、高速緩沖存儲器、控制存儲器等。

      為了解決對存儲器要求容量大,速度快,成本低三者之間的矛盾,目前通常采用多級存儲器體系結構,即使用高速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器。

功能

存儲器                           功能           尋址方式          掉電后       說明
隨機存取存儲器(RAM)  讀、寫        隨機尋址        數據丟失
只讀存儲器(ROM)       讀              隨機尋址        數據不丟失   工作前寫入數據
閃存(Flash Memory)   讀、寫        隨機尋址        數據不丟失
先進先出存儲器(FIFO) 讀、寫        順序尋址        數據丟失
先進后出存儲器(FILO) 讀、寫        順序尋址        數據丟失

選用

  存儲器的類型將決定整個嵌入式系統的操作和性能,因此存儲器的選擇是一個非常重要的決策。無論系統是采用電池供電還是由市電供電,應用需求將決定存儲器的類型(易失性或非易失性)以及使用目的(存儲代碼、數據或者兩者兼有)。另外,在選擇過程中,存儲器的尺寸和成本也是需要考慮的重要因素。對于較小的系統,微控制器自帶的存儲器就有可能滿足系統要求,而較大的系統可能要求增加外部存儲器。

     為嵌入式系統選擇存儲器類型時,需要考慮一些設計參數,包括微控制器的選擇、電壓范圍、電池壽命、讀寫速度、存儲器尺寸、存儲器的特性、擦除/寫入的耐久性以及系統總成本。

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