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全国计算机等级考试四级复习纲要一

来源:考试吧Exam8.com) 2007-9-18 17:44:59 考试吧:中国教育培训第一门户 模拟考场

2.RAM的结构、组织及其应用

    半导体存储器有体积小、存取速度快、生产制造易于自动化等特点,其性能价格比远远高于磁芯存储器,因而得到广泛的应用。

    半导体存储器的种类很多,就其制造工艺可以分成双极型半导体存储器和金属-氧化物-半导体存储器(简称MOS型存储器)。MOS型存储器按其工作状态又可以分为静态和动态两种。动态存储器必须增设恢复信息的电路,外部线路复杂。但其内部线路简单,集成度高,价格较静态存储器便宜。因此经常用做大容量的RAM。

    静态存储器和动态存储器的主要差别在于:静态存储器存储的信息不会自动消失,而动态存储器存储的信息需要在再生过程的帮助下才能保持。但无论双极型或MOS型存储器,其保持的信息将随电源的撤消而消失。

    (1)RAM的组织

    半导体RAM芯片是在半导体技术和集成电路工艺支持下的产物。一般计算机中使用的RAM芯片均是有自己的存储体阵列、译码电路、读写控制电路和I/O电路。

    ①RAM的并联

    为扩展存储器的字长,可以采用并联存储器芯片的方式实现。

    ②RAM的串联

    为扩展存储器的存储单元数量,可以采用多个芯片地址串联的方式解决。

    ③地址复用的RAM组织

    随着大规模集成电路技术的发展,使得一块存储器芯片能够容纳更多的内容。其所需地址线随之增加,为了保持芯片的外部封装不变,一般采用地址复用的技术,采用地址分批送入的结构保证不增加芯片的地址引脚。

    (2)RAM的实际应用

    由于一个存储器的芯片一般不能满足使用的要求,所以通常将若干个存储器芯片按串联和并联的两种方式相结合连接,组成一定容量和位数的存储器。

    如果设计的存储器容量有x字,字长为y,而采用的芯片为N×M位。要组成满足字长要求的存储器所需芯片数为:y/M。根据容量要求,组成要求容量的RAM所需芯片数为:(x/N)×(y/M)。

    3.ROM的工作原理及其应用

    使用时只读出不写入的存储器称为只读存储器(ROM)。ROM中的信息一旦写入就不能进行修改,其信息断电之后也仍然保留。一般用于存放微程序、固定子程序、字母符号阵列等信息。ROM和RAM相比,使用时不需写入、再生和刷新等操作,所以其电路比较简单,但同样有地址译码器、数据读出电路等。制作ROM的半导体材料有二极管、MOS电路和双极型晶体管等。因制造工艺和功能不同,一般分为普通ROM、可编程ROM(PROM)、可擦写可编程ROM(EPROM)和电可擦写可编程ROM(EEPROM)等。

    (1)ROM的工作原理

    一般的ROM使用掩模式ROM。这类ROM由生产厂家做成,用户不能加以修改。

    掩模ROM的特点是其存储内容出厂时由生产厂家一次制成,用户不能对其内容进行修改,而依赖于生产厂家,这种RAM适用于定型批量制作。在实际使用过程中,部分用户希望自己根据需要填写ROM的内容,因此产生可编程ROM(PROM)。PROM与掩模ROM的主要区别是PROM在出厂时其内容均为“0”或“1”,用户在使用前按照自己的需要利用工具将编码写入PROM中,一次写入不可修改。PROM的使用相当于由用户RAM生产中的最后一道工序———向RAM中写入编码,其余同掩模RAM的使用完全相同。

    (2)EPROM和EEPROM的工作原理

    为了适应程序调试的要求,针对一般PROM的不可修改特性,设计出可以多次擦写的可编程ROM(EPROM)。其特点是可以根据用户的要求用工具擦去RAM中原有的存储内容,重新写入新的编码。擦除和写入可以根据用户的要求用工具擦去RAM中原有的存储内容,重新写入新的编码。擦除和写入可以多次进行,其信息的内容同样不会因断电而丢失。最常见的EˉPROM是UVEPROM,其存储元件常用浮置栅型MOS管组成。出厂时全部置“0”或“1”,由用户通过高压脉冲写入信息。擦写时通过其外部的一个石英玻璃窗,利用紫外线的照射,使浮栅上的电荷获得高能而泄漏,恢复原有的全“0”或“1”状态,允许用户重新写入信息。平时窗口上必须贴有不透明胶纸,以防光线进入而造成信息流失。

    另有一种EPROM是通过电气方法擦除其中的已有内容,也称为电可擦写编程ROM(EEPROM)。

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