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      科普知識
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      存儲器

      存儲器的分類及其介紹

      發布日期:2022-10-09 點擊率:91


      存儲器是計算機系統中的記憶設備,用來存放程序和數據。隨著計算機發展,存儲器在系統中的地位越來越重要。由于超大規模集成電路的制作技術,使CPU的速度變得驚人的高,而存儲器的取數和存數的速度與它很難適配,這使計算機系統的運行速度在很大程度上受存儲器速度的制約。此外,由于I/O設備不斷增多,如果它們與存儲器交換信息都通過CPU來實現,這將大大降低CPU的工作效率。為此,出現了I/O與存儲器的直接存取方式(DMA),這也使存儲器的地位更為突出。尤其在多處理機的系統中,各處理機本身都需與其主存交換信息,而且各處理機在互相通信中,也都需共享存放在存儲器中的數據。因此,存儲器的地位就更為顯要。可見,從某種意義而言,存儲器的性能已成為計算機系統的核心。

      這是對存儲器的三個分類及其介紹。

      一:高速緩沖存儲器cache

      為了平衡CPU中央處理器的速度,與內存儲器的速度,在CPU和內存儲器中間設置了高速緩沖存儲器,這就是cache的由來。

      CPU如果要取指令,先從cache中尋找。如果cache上面有,則稱為命中;否則,稱為不命中。不命中的情況下,CPU再到內存儲器中取指令。

      二:內存儲器RAM

      內存儲器,又稱隨機存儲器,簡稱RAM。它的速度介于高速緩沖存儲器和輔助存儲器之間。

      RAM有一個特性就是斷電之后,數據會丟失。內存儲器RAM存放當前正在運行的程序或數據。

      三:輔助存儲器ROM

      輔助存儲器,又稱外存或只讀存儲器,簡稱ROM。

      輔助存儲器是大容量的存儲設備,具有斷電之后,數據不丟失的特性。所以通常輔助存儲器用來長期存儲程序或數據。

      單片機的存儲器可分為程序存儲器(ROM)和數據存儲器(RAM)。

      程序存儲器是專門用來存放程序和常數的,有MASK (掩模)ROM、OTPROM、EPROM、FlashROM 等類型。掩模這種形式的程序存儲器適用成熟的和大批量生產的產品,如使用到彩色電視機等家電產品中的單片機就采用這種方式,只要用戶把應用程序代碼交給半導體制造廠家,在生產相應的單片機時將程序固化到芯片中,這種芯片一旦生產出來,程序就無法改變了。

      采用EPROM 的單片機具有可以靈活修改程序的優點,但存在需要紫外線擦除、較費時間的缺點。在自己做試驗或樣機的研發階段,推薦使用Flash 單片機,它有電寫入、電擦除的優點,使得修改程序很方便,可以提高開發速度。對于初具規模的產品可選用OTP 單片機,它不但能免去較長的產品掩模時間,加快產品的上市時間,而且方便程序的修改,能夠對產品進行及時的調整和升級。

      程序存儲器的容量可根據程序的大小確定。對于8位單片機片內程序存儲器的最大容量能達到64KB,不夠時還可以擴展。選用時程序存儲器的容量只要夠用就行了,不然會增加成本。

      數據存儲器是程序在運行中存放臨時數據的,掉電后數據即丟失,現在有些型號的單片機提供了EEPROM" target="_blank">EEPROM,可用來存儲掉電后需要保護的關鍵數據,如系統的一些設置參數。



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