電子學/RAM 和 ROM
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RAM:隨機存取儲存器 ROM:只讀儲存器
- 電容器 可以充電,充電後可以放電。
- 充電後,它們就像一個電壓源,但只能持續有限的時間,除非它們被“重新整理”。
- 如果充電,它們可以“重新整理”,方法是反覆充電,使它們的電壓保持在指定的最小值以上。此過程可以在定期間隔內自動完成,並且僅適用於電壓已高於該設定最小值的電容器。
- “寫入”電容器儲存器意味著根據需要為該電容器充電或放電。如果其電壓低於指定值,我們說一個儲存器是“零”,如果高於指定值,則為“一”。將 1 寫入儲存器意味著為電容器充電,而將 0 寫入儲存器意味著為電容器放電。
- “讀取”電容器儲存器相當於在它的端子上連線一個電壓表,檢視它的電壓是否高於給定的最小值。
注意:現代儲存器使用電晶體、門、二極體等。
參考 1:Commodore 64 個人電腦程式設計師參考指南,1988 年由 Commodore Business Machines, Inc. 出版。
- 微處理器 6510 的部分特性
- 對於 0,最小值為負 0.3 伏,最大值為正 0.3 伏。
- 對於 1,最小值為正 2.0 伏,最大值為電源電壓 (通常約為 5 伏) 以上 1 伏,但其絕對最大值為 7.0 伏。注意,靜電 (例如,在地毯上摩擦產生的靜電) 會造成很大損害,必須加以防範。
參考 2:為設計工程師提供的半導體儲存器資料手冊,1975 年由德州儀器公司出版。
- 將“一個位元”想象成一個儲存單元,例如一個電容器儲存器。它可以根據需要包含“一個零”或“一個一”;“高” (H) 通常是 1,而“低” (L) 通常是 0。位元是二進位制數的簡稱。
- 位元組是一組位元。一個位元只能表示“一個計數”為零或一,兩個位元組合在一起形成一個位元組可以表示一個計數為零到 3,三個位元組合在一起形成一個位元組可以計數到 7,n 個位元組合在一起形成一個位元組可以計數到 2n 減 1。一個包含 8 個位元的位元組可以計數從 0 到 255。“字”是位元組;它們都有規定的位元數。
- 位元組也可以組合;2 個位元組,每個位元組包含 8 個位元,可以計數到 256 乘 256 減 1,即 0 到 65535。
- 字是一個概念,可以追溯到早期的計算機體系結構,其中單個儲存“單元”與 8 個位元不同。常見的早期字大小通常是 10 個位元,但有時是 6 個或 20 個位元。
- 通常,字被定義為內部儲存 (即 RAM 或 ROM) 的儲存匯流排大小,以及最小的獨立可定址儲存單元。
- 大多數現代 CPU 體系結構使用獨立可定址的位元組體系結構,但一些現代 CPU (如奔騰和其他 x86 CPU) 如果儲存器在字邊界“對齊”,則可以更有效地執行儲存器和指令任務。
- 諸如字和長字等術語分別可以追溯到 16 位和 32 位 CPU 體系結構,併為向後相容的軟體工具提供了一個通用框架。最近,雙字這個術語用於表示 64 位的儲存器,儘管有時也使用八字這個術語 (因為它一次訪問了 8 個位元組)。
- 大小端體系結構 定義了儲存器在計算機 RAM 中的編碼方式及其與位元組地址的關係。通常,對於大多數軟體來說,這並不是問題,除非您編寫的資料檔案 предназначены для consumption on multiple platforms that have multi-byte components.
正如郵遞員需要在每個要送達/取回的物品上都有地址一樣,訪問儲存器的特定位元組也需要“送達”到特定的地址,或者從特定的地址“取回”。
- 例如,一個儲存器可以有 16 個地址連線,標記為 0 到 15。這意味著資料可以輸入或取出特定儲存單元,其地址在 0 和 (216 減一) 之間,即 0 和 65535 之間。
在將特定地址輸入儲存器後,將特定的給定數字“寫入”資料匯流排連線,或者“讀取”該地址的內容。
- 例如,一個儲存器可以有 8 個數據連線,標記為 0 到 7。這意味著輸入到選定位元組的數字必須在 0 和 (28 減一) 之間,即 0 和 255 之間。
還有一個輸入端子連線,指示所需的執行操作。0 輸入到該連線可能表示下一個操作將是“寫入”,而 1 可能表示下一個操作將是“讀取”。
一個儲存器可能需要一個或多個時鐘訊號,可能是“相位 1”和“相位 2”等,它們是來自振盪器的儲存器輸入,這意味著它們在 0 和 1 之間快速交替。當時鍾為 0 時,可以進行各種更改,例如更改地址和/或更改資料,但實際的讀寫操作僅在時鐘為 1 時進行。一些儲存器包括時鐘振盪器,可能需要外部晶體。
RAM 是“隨機存取儲存器”,其大小和架構差異很大,使用者可以將其地址位元組中的任何一個設定為不超過給定最大值的任何數字,並且可以根據需要用另一個數字替換該數字。 一些記憶體提供寫入內容的補碼。
- 例如,一個具有 1024 位的記憶體可能只需要將 0 或 1 寫入 1024 個單元中的任何一個,而另一個記憶體可能需要每個字 4 位(0 到 15),但一次只能保留 16 個字,等等。
動態讀寫儲存器
- 需要頻繁重新整理。
靜態讀寫儲存器
- 即使控制訊號不存在,也會保留資料,但是此類儲存器可以使用動態定址。
ROM 是“只讀儲存器”。 它是在工廠生產的,通常其內容是固定的。 ROM 可以讀取,但通常不能寫入。 ROM 通常包含裝置執行所需的非常重要的固定資訊。
掩模程式設計只讀儲存器
- 在製造過程中使用掩模,內容不可更改。
可程式設計只讀儲存器
- 允許在製造後更改每個單元,但只能更改一次。
可重程式設計只讀儲存器
- 允許在製造後多次更改每個單元。