元器件科普 | 存储器组件和工作原理介绍

存储器是具有“记忆”功能的一种电子元器件，它采用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。存储器的主要功能是存储程序和各种数据，并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。

本文将为大家介绍存储器组件构成，以及存储器的工作原理相关的知识，具体来看：

一、存储器组件结构介绍

在计算机系统中，通常采用三级存储器结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器组成的结构。CPU能直接访问的存储器称为内存储器，它包括高速缓冲存储器和主存储器。CPU不能直接访问外存储器，外存储器的信息必须调入内存储器后才能为CPU进行处理。

1、高速缓冲存储器

也称为快速缓冲存储器，简称快存。它是计算机系统中的一个高速小容量的存储器.临时存放指令和数据，是主存内容的副本。可直接与CPU交换数据和指令。目前主要由双极型半导体存储器组成，存取速度快，但存储容量小。

2、主存储器

主存储器是计算机系统的主要存储器。用来存放计算机运行期间的大量程序和数据。和快速缓冲存储器交换数据和指令。也与外存交换数据。目前一般由MOS存储器组成。

3、外存储器

也称为辅助存储器，简称外存。由磁表面存储器构成。目前主要使用磁盘存储器和磁带存储器。特点是存储容量大，但存取速度较慢。通常用来存放系统程序和大型数据文件及数据库。

二、存储器工作原理：

这里只介绍动态存储器（DRAM）的工作原理。动态存储器每片只有一条输入数据线，而地址引脚只有8条。为了形成64K地址，必须在系统地址总线和芯片地址引线之间专门设计一个地址形成电路。使系统地址总线信号能分时地加到8个地址的引脚上，借助芯片内部的行锁存器、列锁存器和译码电路选定芯片内的存储单元，锁存信号也靠着外部地址电路产生。

当要从DRAM芯片中读出数据时，CPU 首先将行地址加在A0-A7上，而后送出RAS 锁存信号，该信号的下降沿将地址锁存在芯片内部。接着将列地址加到芯片的A0-A7上，再送CAS锁存信号，也是在信号的下降沿将列地址锁存在芯片内部。然后保持WE=1，则在CAS有效期间数据输出并保持。

当需要把数据写入芯片时，行列地址先后将RAS和CAS锁存在芯片内部，然后，WE有效，加上要写入的数据，则将该数据写入选中的存贮单元。

由于电容不可能长期保持电荷不变，必须定时对动态存储电路的各存储单元执行重读操作，以保持电荷稳定，这个过程称为动态存储器刷新。PC/XT机中DRAM的刷新是利用DMA实现的。首先应用可编程定时器8253的计数器1，每隔1⒌12μs产生一次DMA请求，该请求加在DMA控制器的0通道上。当DMA控制器0通道的请求得到响应时，DMA控制 器送出到刷新地址信号，对动态存储器执行读操作，每读一次刷新一行。

以上就是存储器组件的构成，以及存储器工作原理的科普介绍，如果觉得本文对您有所帮助，请持续关注“IC先生”网站以及“IC先生”微信公众号，我们将给您带来更多新闻资讯和知识科普！