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三值存儲器

發布時間: 2024-10-19 04:05:47

存儲器的類型

根據存儲材料的性能及使用方法的不同,存儲器有幾種不同的分類方法。1、按存儲介質分類: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。
下面我們就來了解一下存儲器的相關知識。
存儲器大體分為兩大類,一類是掉電後存儲信息就會丟失,另一類是掉電後存儲信息依然保留,前者專業術語稱之為「易失性存儲器」,後者稱之為「非易失性存儲器」。

1 RAM

易失性存儲器的代表就是RAM(隨機存儲器),RAM又分SRAM(靜態隨機存儲器)和DRAM(動態隨機存儲器)。

SRAM
SRAM保存數據是靠晶體管鎖存的,SRAM的工藝復雜,生產成本高,但SRAM速度較快,所以一般被用作Cashe,作為CPU和內存之間通信的橋梁,例如處理器中的一級緩存L1 Cashe, 二級緩存L2 Cashe,由於工藝特點,SRAM的集成度不是很高,所以一般都做不大,所以緩存一般也都比較小。

DRAM
DRAM(動態隨機存儲器)保存數據靠電容充電來維持,DRAM的應用比SRAM更普遍,電腦裡面用的內存條就是DRAM,隨著技術的發展DRAM又發展為SDRAM(同步動態隨機存儲器)DDR SDRAM(雙倍速率同步動態隨機存儲器),SDRAM只在時鍾的上升沿表示一個數據,而DDR SDRAM能在上升沿和下降沿都表示一個數據。
DDR又發展為DDR2,DDR3,DDR4,在此基礎上為了適應移動設備低功耗的要求,又發展出LPDDR(Low Power Double Data Rate SDRAM),對應DDR技術的發展分別又有了LPDDR2, LPDDR3, LPDDR4。

目前手機中運行內存應用最多的就是 LPDDR3和LPDDR4,主流配置為3G或4G容量,如果達到6G或以上,就屬於高端產品。

2 ROM

ROM(Read Only Memory)在以前就指的是只讀存儲器,這種存儲器只能讀取它裡面的數據無法向裡面寫數據。所以這種存儲器就是廠家造好了寫入數據,後面不能再次修改,常見的應用就是電腦里的BIOS。
後來,隨著技術的發展,ROM也可以寫數據,但是名字保留了下來。
ROM中比較常見的是EPROM和EEPROM。

EPROM
EPROM(Easerable Programable ROM)是一種具有可擦除功能,擦除後即可進行再編程的ROM內存,寫入前必須先把裡面的內容用紫外線照射IC上的透明視窗的方式來清除掉。這一類晶元比較容易識別,其封裝中包含有「石英玻璃窗」,一個編程後的EPROM晶元的「玻璃窗」一般使用黑色不幹膠紙蓋住, 以防止遭到紫外線照射。

EPROM (Easerable Programable ROM)

EPROM存儲器就可以多次擦除然後多次寫入了。但是要在特定環境紫外線下擦除,所以這種存儲器也不方便寫入。

EEPROM
EEPROM(Eelectrically Easerable Programable ROM),電可擦除ROM,現在使用的比較多,因為只要有電就可擦除數據,再重新寫入數據,在使用的時候可頻繁地反復編程。

FLASH
FLASH ROM也是一種可以反復寫入和讀取的存儲器,也叫快閃記憶體,FLASH是EEPROM的變種,與EEPROM不同的是,EEPROM能在位元組水平上進行刪除和重寫而不是整個晶元擦寫,而FLASH的大部分晶元需要塊擦除。和EEPROM相比,FLASH的存儲容量更大。
FLASH目前應用非常廣泛,U盤、CF卡、SM卡、SD/MMC卡、記憶棒、XD卡、MS卡、TF卡等等都屬於FLASH,SSD固態硬碟也屬於FLASH。

NOR FLAHS & NAND FLASH
Flash又分為Nor Flash和Nand Flash。
Intel於1988年首先開發出Nor Flash 技術,徹底改變了原先由EPROM和EEPROM一統天下的局面;隨後,1989年,東芝公司發表了Nand Flash 結構,強調降低每比特的成本,有更高的性能,並且像磁碟一樣可以通過介面輕松升級。
Nor Flash與Nand Flash不同,Nor Flash更像內存,有獨立的地址線和數據線,但價格比較貴,容量比較小;而Nand Flash更像硬碟,地址線和數據線是共用的I/O線,類似硬碟的所有信息都通過一條硬碟線傳送一樣,而且Nand Flash與Nor Flash相比,成本要低一些,而容量大得多。

如果快閃記憶體只是用來存儲少量的代碼,這時Nor Flash更適合一些。而Nand Flash則是大量數據存儲的理想解決方案。
因此,Nor Flash型快閃記憶體比較適合頻繁隨機讀寫的場合,通常用於存儲程序代碼並直接在快閃記憶體內運行,Nand Flash型快閃記憶體主要用來存儲資料,我們常用的快閃記憶體產品,如U盤、存儲卡都是用Nand Flash型快閃記憶體。
在Nor Flash上運行代碼不需要任何的軟體支持,在Nand Flash上進行同樣操作時,通常需要驅動程序。

目前手機中的機身內存容量都比較大,主流配置已經有32G~128G存儲空間,用的通常就是Nand Flash,另外手機的外置擴展存儲卡也是Nand Flash。

㈡ CPU存儲器詳細資料大全

CPU存儲器是微處理器中存放數據和各種程式的裝置。CPU存儲器是微處理器的一個重要的組成部分,由存儲單元集合體,地址暫存器,解碼驅動電路。讀出放大器以及時序控制電路等幾部分組成。

基本介紹

  • 中文名 :CPU存儲器
  • 外文名 :CPU memory
  • 別名 :記憶裝置
  • 來自 :微處理器
  • 用途 :存放數據
數據暫存器,變址暫存器,指針暫存器,段暫存器,指令暫存器,標志暫存器,

數據暫存器

數據暫存器主要用來保存運算元和運算結果等信息,從而節省讀取運算元所需佔用匯流排和訪問存儲器的時間。 32位CPU有4個32位的通用暫存器EAX、EBX、ECX和EDX。對低16位數據的存取,不會影響高16位的數據。這些低16位暫存器分別命名為:AX、BX、CX和DX,它和先前的CPU中的暫存器相一致。 4個16位暫存器又可分割成8個獨立的8位暫存器(AX:AH-AL、BX:BH-BL、CX:CH-CL、DX:DH-DL),每個暫存器都有自己的名稱,可獨立存取。程式設計師可利用數據暫存器的這種「可分可合」的特性,靈活地處理字/位元組的信息。 暫存器AX和AL通常稱為累加器(Aumulator),用累加器進行的操作可能需要更少時間。累加器可用於乘、除、輸入/輸出等操作,它們的使用頻率很高; 暫存器BX稱為基地址暫存器(Base Register)。它可作為存儲器指針來使用; 暫存器CX稱為計數暫存器(Count Register)。在循環和字元串操作時,要用它來控制循環次數;在位操作中,當移多位時,要用CL來指明移位的位數; 暫存器DX稱為數據暫存器(Data Register)。在進行乘、除運算時,它可作為默認的運算元參與運算,也可用於存放I/O的連線埠地址。 在16位族灶CPU中,AX、BX、CX和DX不能作為基址和變址暫存器來存放存儲單元的地址,但在32位CPU中,其32位暫存器EAX、EBX、ECX和EDX不僅可傳送數據、暫存數據保存算術邏輯運算結果,而且也可作為指針兆哪扮暫存器,所以,這些32位暫存器更具有通用性。詳細內容請見第3.8節——32位地緩攔址的定址方式。

變址暫存器

32位CPU有2個32位通用暫存器ESI和EDI。其低16位對應先前CPU中的SI和DI,對低16位數據的存取,不影響高16位的數據。 暫存器ESI、EDI、SI和DI稱為變址暫存器(Index Register),它們主要用於存放存儲單元在段內的偏移量,用它們可實現多種存儲器運算元的定址方式(在第3章有詳細介紹),為以不同的地址形式訪問存儲單元提供方便。 變址暫存器不可分割成8位暫存器。作為通用暫存器,也可存儲算術邏輯運算的運算元和運算結果。 它們可作一般的存儲器指針使用。在字元串操作指令的執行過程中,對它們有特定的要求,而且還具有特殊的功能。具體描述請見第5.2.11節。

指針暫存器

32位CPU有2個32位通用暫存器EBP和ESP。其低16位對應先前CPU中的SBP和SP,對低16位數據的存取,不影響高16位的數據。 指針暫存器不可分割成8位暫存器。作為通用暫存器,也可存儲算術邏輯運算的運算元和運算結果。 它們主要用於訪問堆疊內的存儲單元,並且規定: BP為基指針(Base Pointer)暫存器,用它可直接存取堆疊中的數據; SP為堆疊指針(Stack Pointer)暫存器,用它只可訪問棧頂。

段暫存器

段暫存器是根據記憶體分段的管理模式而設定的。記憶體單元的物理地址由段暫存器的值和一個偏移量組合而成的,這樣可用兩個較少位數的值組合成一個可訪問較大物理空間的記憶體地址。 CPU內部的段暫存器: CS——代碼段暫存器(Code Segment Register),其值為代碼段的段值; DS——數據段暫存器(Data Segment Register),其值為數據段的段值; ES——附加段暫存器(Extra Segment Register),其值為附加數據段的段值; SS——堆疊段暫存器(Stack Segment Register),其值為堆疊段的段值; FS——附加段暫存器(Extra Segment Register),其值為附加數據段的段值; GS——附加段暫存器(Extra Segment Register),其值為附加數據段的段值。 在16位CPU系統中,它只有4個段暫存器,所以,程式在任何時刻至多有4個正在使用的段可直接訪問;在32位微機系統中,它有6個段暫存器,所以,在此環境下開發的程式最多可同時訪問6個段。 32位CPU有兩個不同的工作方式:實方式和保護方式。在每種方式下,段暫存器的作用是不同的。有關規定簡單描述如下: 實方式: 前4個段暫存器CS、DS、ES和SS與先前CPU中的所對應的段暫存器的含義完全一致,記憶體單元的邏輯地址仍為「段值:偏移量」的形式。為訪問某記憶體段內的數據,必須使用該段暫存器和存儲單元的偏移量。 保護方式: 在此方式下,情況要復雜得多,裝入段暫存器的不再是段值,而是稱為「選擇子」(Selector)的某個值。段暫存器的具體作用在此不作進一步介紹了,有興趣的讀者可參閱其它科技資料。

指令暫存器

32位CPU把指令指針擴展到32位,並記作EIP,EIP的低16位與先前CPU中的IP作用相同。 指令指針EIP、IP(Instruction Pointer)是存放下次將要執行的指令在代碼段的偏移量。用來提供指令在存儲器中的地址。在具有預取指令功能的系統中,下次要執行的指令通常已被預取到指令佇列中,除非發生轉移情況。所以,在理解它們的功能時,不考慮存在指令佇列的情況。 在實方式下,由於每個段的最大范圍為64K,所以,EIP中的高16位肯定都為0,此時,相當於只用其低16位的IP來反映程式中指令的執行次序。

標志暫存器

一、運算結果標志位 1、進位標志CF(Carry Flag) 進位標志CF主要用來反映運算是否產生進位或借位。如果運算結果的最高位產生了一個進位或借位,那麼,其值為1,否則其值為0。 使用該標志位的情況有:多字(位元組)數的加減運算,無符號數的大小比較運算,移位操作,字(位元組)之間移位,專門改變CF值的指令等。 2、奇偶標志PF(Parity Flag) 奇偶標志PF用於反映運算結果中「1」的個數的奇偶性。如果「1」的個數為偶數,則PF的值為1,否則其值為0。 利用PF可進行奇偶校驗檢查,或產生奇偶校驗位。在數據傳送過程中,為了提供傳送的可靠性,如果採用奇偶校驗的方法,就可使用該標志位。 3、輔助進位標志AF(Auxiliary Carry Flag) 在發生下列情況時,輔助進位標志AF的值被置為1,否則其值為0: (1)、在字操作時,發生低位元組向高位元組進位或借位時; (2)、在位元組操作時,發生低4位向高4位進位或借位時。 對以上6個運算結果標志位,在一般編程情況下,標志位CF、ZF、SF和OF的使用頻率較高,而標志位PF和AF的使用頻率較低。 4、零標志ZF(Zero Flag) 零標志ZF用來反映運算結果是否為0。如果運算結果為0,則其值為1,否則其值為0。在判斷運算結果是否為0時,可使用此標志位。 5、符號標志SF(Sign Flag) 符號標志SF用來反映運算結果的符號位,它與運算結果的最高位相同。在微機系統中,有符號數採用補碼表示法,所以,SF也就反映運算結果的正負號。運算結果為正數時,SF的值為0,否則其值為1。 6、溢出標志OF(Overflow Flag) 溢出標志OF用於反映有符號數加減運算所得結果是否溢出。如果運算結果超過當前運算位數所能表示的范圍,則稱為溢出,OF的值被置為1,否則,OF的值被清為0。 「溢出」和「進位」是兩個不同含義的概念,不要混淆。如果不太清楚的話,請查閱《計算機組成原理》課程中的有關章節。 二、狀態控制標志位 狀態控制標志位是用來控制CPU操作的,它們要通過專門的指令才能使之發生改變。 1、追蹤標志TF(Trap Flag) 當追蹤標志TF被置為1時,CPU進入單步執行方式,即每執行一條指令,產生一個單步中斷請求。這種方式主要用於程式的調試。 指令系統中沒有專門的指令來改變標志位TF的值,但程式設計師可用其它辦法來改變其值。 2、中斷允許標志IF(Interrupt-enable Flag) 中斷允許標志IF是用來決定CPU是否回響CPU外部的可禁止中斷發出的中斷請求。但不管該標志為何值,CPU都必須回響CPU外部的不可禁止中斷所發出的中斷請求,以及CPU內部產生的中斷請求。具體規定如下: (1)、當IF=1時,CPU可以回響CPU外部的可禁止中斷發出的中斷請求; (2)、當IF=0時,CPU不回響CPU外部的可禁止中斷發出的中斷請求。 CPU的指令系統中也有專門的指令來改變標志位IF的值。 3、方向標志DF(Direction Flag) 方向標志DF用來決定在串操作指令執行時有關指針暫存器發生調整的方向。具體規定在第5.2.11節——字元串操作指令——中給出。在微機的指令系統中,還提供了專門的指令來改變標志位DF的值。 三、32位標志暫存器增加的標志位 1、I/O特權標志IOPL(I/O Privilege Level) I/O特權標志用兩位二進制位來表示,也稱為I/O特權級欄位。該欄位指定了要求執行I/O指令的特權級。如果當前的特權級別在數值上小於等於IOPL的值,那麼,該I/O指令可執行,否則將發生一個保護異常。 2、嵌套任務標志NT(Nested Task) 嵌套任務標志NT用來控制中斷返回指令IRET的執行。具體規定如下: (1)、當NT=0,用堆疊中保存的值恢復EFLAGS、CS和EIP,執行常規的中斷返回操作; (2)、當NT=1,通過任務轉換實現中斷返回。 3、重啟動標志RF(Restart Flag) 重啟動標志RF用來控制是否接受調試故障。規定:RF=0時,表示「接受」調試故障,否則拒絕之。在成功執行完一條指令後,處理機把RF置為0,當接受到一個非調試故障時,處理機就把它置為1。 4、虛擬8086方式標志VM(Virtual 8086 Mode) 如果該標志的值為1,則表示處理機處於虛擬的8086方式下的工作狀態,否則,處理機處於一般保護方式下的工作狀態。

㈢ 關於存儲器的敘述中正確的是什麼

關於存儲器的敘述中正確的是:CPU只能直接訪問存儲在內存中的數據,不能直接訪問存儲在外存中的數據;中央處理器(CPU)只能直接訪問存儲在內存中的數據,外存中的數據只有先調入內存後,才能被CPU訪問和處理。

存儲器是許多存儲單元的集合,按單元號順序排列。每個單元由若干三進制位構成,以表示存儲單元中存放的數值,這種結構和數組的結構非常相似,故在VHDL語言中,通常由數組描述存儲器。

(3)三值存儲器擴展閱讀:

內存儲器有很多類型。隨機存取存儲器(RAM)在計算期間被用作高速暫存記憶區。數據可以在RAM中存儲、讀取和用新的數據代替。當計算機在運行時RAM是可得到的。它包含了放置在計算機此刻所處理的問題處的信息。

大多數RAM是「不穩定的」,這意味著當關閉計算機時信息將會丟失。只讀存儲器(ROM)是穩定的。它被用於存儲計算機在必要時需要的指令集。存儲在ROM內的信息是硬接線的」(即,它是電子元件的一個物理組成部分),且不能被計算機改變。

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