全國計(jì)算機(jī)等級考試四級復(fù)習(xí)綱要一

2.RAM的結(jié)構(gòu)、組織及其應(yīng)用

    半導(dǎo)體存儲器有體積小、存取速度快、生產(chǎn)制造易于自動化等特點(diǎn)，其性能價格比遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于磁芯存儲器，因而得到廣泛的應(yīng)用。

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

    靜態(tài)存儲器和動態(tài)存儲器的主要差別在于:靜態(tài)存儲器存儲的信息不會自動消失，而動態(tài)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(dǎo)體RAM芯片是在半導(dǎo)體技術(shù)和集成電路工藝支持下的產(chǎn)物。一般計(jì)算機(jī)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(lián)

    為擴(kuò)展存儲器的字長，可以采用并聯(lián)存儲器芯片的方式實(shí)現(xiàn)。

    ②RAM的串聯(lián)

    為擴(kuò)展存儲器的存儲單元數(shù)量，可以采用多個芯片地址串聯(lián)的方式解決。

    ③地址復(fù)用的RAM組織

    隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，使得一塊存儲器芯片能夠容納更多的內(nèi)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(fù)用的技術(shù)，采用地址分批送入的結(jié)構(gòu)保證不增加芯片的地址引腳。

    （2）RAM的實(shí)際應(yīng)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(lián)和并聯(lián)的兩種方式相結(jié)合連接，組成一定容量和位數(shù)的存儲器。

    如果設(shè)計(jì)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(shù)為:y/M。根據(jù)容量要求，組成要求容量的RAM所需芯片數(shù)為:（x/N）×（y/M）。

    3.ROM的工作原理及其應(yīng)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(jìn)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(shù)據(jù)讀出電路等。制作ROM的半導(dǎo)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(chǎn)廠家做成，用戶不能加以修改。

    掩模ROM的特點(diǎn)是其存儲內(nèi)容出廠時由生產(chǎn)廠家一次制成，用戶不能對其內(nèi)容進(jìn)行修改，而依賴于生產(chǎn)廠家，這種RAM適用于定型批量制作。在實(shí)際使用過程中，部分用戶希望自己根據(jù)需要填寫ROM的內(nèi)容，因此產(chǎn)生可編程ROM（PROM）。PROM與掩模ROM的主要區(qū)別是PROM在出廠時其內(nèi)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(dāng)于由用戶RAM生產(chǎn)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(yīng)程序調(diào)試的要求，針對一般PROM的不可修改特性，設(shè)計(jì)出可以多次擦寫的可編程ROM（EPROM）。其特點(diǎn)是可以根據(jù)用戶的要求用工具擦去RAM中原有的存儲內(nèi)容，重新寫入新的編碼。擦除和寫入可以根據(jù)用戶的要求用工具擦去RAM中原有的存儲內(nèi)容，重新寫入新的編碼。擦除和寫入可以多次進(jìn)行，其信息的內(nèi)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(fù)原有的全“0”或“1”狀態(tài)，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(jìn)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(nèi)容，也稱為電可擦寫編程ROM（EEPROM）。

希望與更多計(jì)算機(jī)等級考試的網(wǎng)友交流，請進(jìn)入計(jì)算機(jī)等級考試論壇

更多信息請?jiān)L問：考試吧計(jì)算機(jī)等級考試欄目