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功能介紹

存儲器的構造以及存儲器的工作原理

發布時間:2022-01-10 來源:本站

存儲器就是用來存放數據的地方。它是利用電平的高低來存放數據的,也就是說,它存放的實際上是電平的高、低,而不是我們所習慣認為的1234這樣的數字,這樣,我們的一個謎團就解開了,計算機也沒什么神秘的嗎。


單片機里面都有這樣的存儲器,這是一個存儲器的示意圖:一個存儲器就象一個個的小抽屜,一個小抽屜里有八個小格子,每個小格子就是用來存放“電荷”的,電荷通過與它相連的電線傳進來或釋放掉,至于電荷在小格子里是怎樣存的,就不用我們操心了,你能把電線想象成水管,小格子里的電荷就象是水,那就好理解了。存儲器中的每個小抽屜就是一個放數據的地方,我們稱之為一個“單元”。

有了這么一個構造,我們就能開始存放數據了,想要放進一個數據12,也就是00001100,我們只要把第二號和第三號小格子里存滿電荷,而其它小格子里的電荷給放掉就行了??墒菃栴}出來了,一個存儲器有好多單元,線是并聯的,在放入電荷的時候,會將電荷放入所有的單元中,而釋放電荷的時候,會把每個單元中的電荷都放掉,這樣的話,不管存儲器有多少個單元,都只能放同一個數,這當然不是我們所希望的。

存儲器的構造以及存儲器的工作原理

要在結構上稍作變化,在每個單元上有個控制線,我想要把數據放進哪個單元,就給一個信號這個單元的控制線,這個控制線就把開關打開,這樣電荷就能自由流動了,而其它單元控制線上沒有信號,所以開關不打開,不會受到影響,這樣,只要控制不一樣單元的控制線,就能向各單元寫入不一樣的數據了,同樣,如果要某個單元中取數據,也只要打開對應的控制開關就行了。

那么,我們怎樣來控制各個單元的控制線呢?這個還不簡單,把每個單元元的控制線都引到集成電路的外面不就行了嗎?事情可沒那么簡單,一片27512存儲器中有65536個單元,把每根線都引出來,這個集成電路就得有6萬多個腳?不行,怎么辦?要想法減少線的數量。我們有一種辦法稱這為譯碼,簡單介紹一下:一根線能代表2種狀態,2根線能代表4種狀態,3根線能代表幾種,256種狀態又需要幾根線代表?8種,8根線,所以65536種狀態我們只需要16根線就能代表了。

至此,譯碼的問題解決了,讓我們再來關注另外一個問題。送入每個單元的八根線是用從什么地方來的呢?它就是從計算機上接過來的,一般地,這八根線除了接一個存儲器之外,還要接其它的器件。這樣問題就出來了,這八根線既然不是存儲器和計算機之間專用的,如果總是將某個單元接在這八根線上,就不好了,比如這個存儲器單元中的數值是0FFH另一個存儲器的單元是00H,那么這根線到底是處于高電平,還是低電平?豈非要打架看誰歷害了?所以我們要讓它們分離。辦法當然很簡單,當外面的線接到集成電路的管腳進來后,不直接接到各單元去,中間再加一組開關就行了。

存儲器的構造以及存儲器的工作原理

平時我們讓開關關閉著,如果確實是要向這個存儲器中寫入數據,或要從存儲器中讀出數據,再讓開關接通就行了。這組開關由三根引線選擇:讀控制端、寫控制端和片選端。要將數據寫入片中,先選中該片,然后發出寫信號,開關就合上了,并將傳過來的數據寫入片中。如果要讀,先選中該片,然后發出讀信號,開關合上,數據就被送出去了。

存儲器的構造以及存儲器的工作原理

讀和寫信號同時還接入到另一個存儲器,但是由于片選端不一樣,所以雖有讀或寫信號,但沒有片選信號,所以另一個存儲器不會“誤會”而開門,造成沖突。那么會不一樣時選中兩片芯片呢?只要是設計好的系統就不會,因為它是由計算控制的,而不是我們人來控制的,如果真的出現同時出現選中兩片的情況,那就是電路出了故障了,這不在我們的討論之列。

從上面的介紹中我們已經看到,用來傳遞數據的八根線并不是專用的,而是很多器件大家共用的,所以我們稱之為數據總線,總線英文名為BUS,總即公交車道,誰者能走。而十六根地址線也是連在一起的,稱之為地址總線。

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