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全國計算機等級考試四級復習綱要一

來源:考試吧Exam8.com) 2007-9-18 17:44:59 考試吧:中國教育培訓第一門戶 模擬考場

2.RAM的結構、組織及其應用

    半導體存儲器有體積小、存取速度快、生產制造易于自動化等特點,其性能價格比遠遠高于磁芯存儲器,因而得到廣泛的應用。

    半導體存儲器的種類很多,就其制造工藝可以分成雙極型半導體存儲器和金屬-氧化物-半導體存儲器(簡稱MOS型存儲器)。MOS型存儲器按其工作狀態又可以分為靜態和動態兩種。動態存儲器必須增設恢復信息的電路,外部線路復雜。但其內部線路簡單,集成度高,價格較靜態存儲器便宜。因此經常用做大容量的RAM。

    靜態存儲器和動態存儲器的主要差別在于:靜態存儲器存儲的信息不會自動消失,而動態存儲器存儲的信息需要在再生過程的幫助下才能保持。但無論雙極型或MOS型存儲器,其保持的信息將隨電源的撤消而消失。

    (1)RAM的組織

    半導體RAM芯片是在半導體技術和集成電路工藝支持下的產物。一般計算機中使用的RAM芯片均是有自己的存儲體陣列、譯碼電路、讀寫控制電路和I/O電路。

    ①RAM的并聯

    為擴展存儲器的字長,可以采用并聯存儲器芯片的方式實現。

    ②RAM的串聯

    為擴展存儲器的存儲單元數量,可以采用多個芯片地址串聯的方式解決。

    ③地址復用的RAM組織

    隨著大規模集成電路技術的發展,使得一塊存儲器芯片能夠容納更多的內容。其所需地址線隨之增加,為了保持芯片的外部封裝不變,一般采用地址復用的技術,采用地址分批送入的結構保證不增加芯片的地址引腳。

    (2)RAM的實際應用

    由于一個存儲器的芯片一般不能滿足使用的要求,所以通常將若干個存儲器芯片按串聯和并聯的兩種方式相結合連接,組成一定容量和位數的存儲器。

    如果設計的存儲器容量有x字,字長為y,而采用的芯片為N×M位。要組成滿足字長要求的存儲器所需芯片數為:y/M。根據容量要求,組成要求容量的RAM所需芯片數為:(x/N)×(y/M)。

    3.ROM的工作原理及其應用

    使用時只讀出不寫入的存儲器稱為只讀存儲器(ROM)。ROM中的信息一旦寫入就不能進行修改,其信息斷電之后也仍然保留。一般用于存放微程序、固定子程序、字母符號陣列等信息。ROM和RAM相比,使用時不需寫入、再生和刷新等操作,所以其電路比較簡單,但同樣有地址譯碼器、數據讀出電路等。制作ROM的半導體材料有二極管、MOS電路和雙極型晶體管等。因制造工藝和功能不同,一般分為普通ROM、可編程ROM(PROM)、可擦寫可編程ROM(EPROM)和電可擦寫可編程ROM(EEPROM)等。

    (1)ROM的工作原理

    一般的ROM使用掩模式ROM。這類ROM由生產廠家做成,用戶不能加以修改。

    掩模ROM的特點是其存儲內容出廠時由生產廠家一次制成,用戶不能對其內容進行修改,而依賴于生產廠家,這種RAM適用于定型批量制作。在實際使用過程中,部分用戶希望自己根據需要填寫ROM的內容,因此產生可編程ROM(PROM)。PROM與掩模ROM的主要區別是PROM在出廠時其內容均為“0”或“1”,用戶在使用前按照自己的需要利用工具將編碼寫入PROM中,一次寫入不可修改。PROM的使用相當于由用戶RAM生產中的最后一道工序———向RAM中寫入編碼,其余同掩模RAM的使用完全相同。

    (2)EPROM和EEPROM的工作原理

    為了適應程序調試的要求,針對一般PROM的不可修改特性,設計出可以多次擦寫的可編程ROM(EPROM)。其特點是可以根據用戶的要求用工具擦去RAM中原有的存儲內容,重新寫入新的編碼。擦除和寫入可以根據用戶的要求用工具擦去RAM中原有的存儲內容,重新寫入新的編碼。擦除和寫入可以多次進行,其信息的內容同樣不會因斷電而丟失。最常見的EˉPROM是UVEPROM,其存儲元件常用浮置柵型MOS管組成。出廠時全部置“0”或“1”,由用戶通過高壓脈沖寫入信息。擦寫時通過其外部的一個石英玻璃窗,利用紫外線的照射,使浮柵上的電荷獲得高能而泄漏,恢復原有的全“0”或“1”狀態,允許用戶重新寫入信息。平時窗口上必須貼有不透明膠紙,以防光線進入而造成信息流失。

    另有一種EPROM是通過電氣方法擦除其中的已有內容,也稱為電可擦寫編程ROM(EEPROM)。

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