儲存器的分類

儲存器的功能：

儲存器是計算機系統中的記憶裝置，用來存放程式（指令）和資料（二進位制程式碼形式存放）。

儲存器中最小單位就是儲存元，可以儲存一個二進位制程式碼（0或1），即1個 bit

(1)構成儲存器的儲存介質：目前主要採用半導體器件和磁性材料

(2)按儲存方式分：

    隨機儲存器（任何儲存單元的內容都能被隨機存取，且存取時間和儲存單元的物理位置無關）

    順序儲存器（只能按某種順序來存取，存取時間和儲存單元的物理位置有關，如磁碟、磁帶）

(3)按資訊的可儲存性分：

    非永久記憶儲存器（斷電後資訊即消失的儲存器，如主存）

    永久記憶性儲存器

（斷電後仍能儲存資訊的儲存器，如磁碟）

(4)按儲存器的讀寫功能：

    只讀儲存器（ROM）：儲存器的內容是滾定不變的，只能讀出而不能寫入的半導體儲存器

    隨機讀寫儲存器（RAM）：技能讀出又能寫入的半導體儲存器

(5)按在計算機系統中的作用分（課程設計的方式）：

儲存器（主存）、輔助儲存器（磁碟）、高速緩衝儲存器、控制儲存器

儲存器的容量：

儲存單元 * 儲存元 ；例如：地址從000000 ~  111111 可得到有2^6個儲存單元，假定每個儲存單元儲存8位（即8個儲存元），

則儲存器的容量 = 2^6 * 8  (單位為bit)

地址線、資料線數量的確定

儲存容量為 2^r * m位（儲存單元數量為2^r，每個儲存單元有m個bit位）

則需要：地址線 r 根，資料線 m 根

例：儲存容量 32M * 16位需要多少根資料線？多少根地址線？

2^5 * 2^20 *16=2^25 * 16 即需要地址線25根，資料線16根；（1M=2^10K ,1K=2^10B）

SRAM：靜態隨機儲存器（static random access memory）

SRAM特點：容量小、功耗高、速度快（常用做快取cache）

儲存元：儲存元是組成儲存器的基礎和核心；用來儲存一位二進位制資訊0或1

DRAM：動態隨機儲存器（dynamic random access memory）

DRAM只能將資料保持很短時間，為了保持資料，DRAM使用電容

儲存，所以必須隔一段時間重新整理一次，如果儲存單元沒有被重新整理，儲存的資訊就會丟失（關機就會丟失），常用作系統記憶體（只有DRAM需要重新整理）

只讀儲存器和閃速儲存器

只讀儲存器：

1.ROM的分類

只讀儲存器簡稱ROM，它只能讀出，不能寫入。最大的優點是具有不易失性

2.閃速儲存器

閃速儲存器是一種高密度、非易失性的讀/寫半導體儲存器。

特點：固有的非易失性、廉價的高密度、可直接執行、固態效能

快閃記憶體比EEPROM快、具有RAM功能

注：RAM是易失性儲存器，ROM是非易失性儲存器；RAM和ROM都是採用隨機存取方式進行資訊訪問

儲存器容量擴充套件

例如：1G x 8位的儲存晶片需要構成4G x 32位的儲存晶片需要的晶片數量為16片：

主要擴充套件方法：字擴充套件、位擴充套件、字位擴充套件

設儲存空間為M * N位，現有儲存晶片是m * n位。

若M=m ，N>n，需要對晶片進行位擴充套件。

若M>M，N=n，需要對晶片進行字擴充套件。

若M>m，N>n，需要對晶片進行字位擴充套件。

例1（位擴充套件法：針對資料線）：

位擴充套件：每個晶片具有相同的地址線，不同的資料線

解析：觀察得知字相同，位不同所以需要進行位擴充套件的方式；對於1K x 4位的儲存晶片需要組成1K x 8位的儲存器由計算公式需要2片1K x 4位的儲存晶片；其中：

1K x 4位：有10根地址線，4個數據線

1K x 8位：有10根地址線，8個數據線

那麼很明顯我們需要2個晶片組合（各提供一個4位資料線）才能提供8位資料線，所以由上圖可知地址線一樣，那麼我們的連線方式是一樣的即兩個晶片都直接連線地址線A0~A9；而對於資料線我們每個晶片都只能連線4根（因為每個晶片只有4根資料線），即第一個晶片資料線連線D0~D3，第二個晶片資料線連線D4~D7，兩個晶片組合起來提供8位資料線

例2（字擴充套件法：針對地址線）

字擴充套件：每個晶片具有不同的地址線（不同的片選地址，相同的片內地址），相同的資料線

解析：1K x 8位的儲存晶片組成2K x 8位的儲存器，由計算可知共需要2片1K x 8位的晶片，由觀察可知字不同，位相同，所以需要進行字擴充套件；其中：

1K x 8位：有10根地址線（1K=2^10），8根資料線

2K x 8位：有11根地址線（2*2^10），8根資料線

由於系統提供了11根地址線，而我們的晶片只有10跟地址線，所以我們把11根地址線分成2部分，低10位位片內地址，最高1位為片選地址，

所以每個晶片的 低10位（片內地址）地址線連線是一樣的（A0 ~ A9），片選地址為A10，由於每個晶片都有8根資料線，而系統一次只需要8位資料，所以可想而知，每次只需要一個晶片工作即可；所以每個晶片的資料線連線是一樣的（D0 ~ D7）

注：由於最高一位為片選地址，即第一個晶片的片選地址0，第二個晶片的片選地址為1，所以片選地址訊號經過非門[1]確定具體連線哪個晶片，字擴充套件由地址線的高位即片選地址來決定片選訊號，即把低位的片內地址去掉，剩下的即為高位的片選地址；所以對於字擴充套件每個晶片具有不同的地址線（即片選地址不同，但片內地址是相同的），相同的資料線

例3：字位同時擴充套件

字位同時擴充套件：每個晶片具有不同的地址線，不同的資料線

解析：由計算公式可得我們需要8片1K x 4位的儲存晶片來組成4K x 8位的儲存器，由觀察可知字不同、位也不同，因此我們需要進行字位同時擴充套件；其中：

1K x 4位：地址線10根，資料線4根

4K x 8位：地址線 12根（4*2^10），資料線8根

由於系統提供了12根地址線，而我們的晶片只有10跟地址線，所以我們把12根地址線分成2部分，低10位位片內地址，最高2位為片選地址，

所以每個晶片的 低10位（片內地址）地址線連線是一樣的（A0 ~ A9），片選地址為A10-A11，另外由於每個晶片都只有4根資料線，而系統一次需要8位資料，所以我們每次需要2個晶片同時工作（即我們可以將2個晶片看成一組），第一個晶片連線前4位資料地址（D0~D3），第二個 晶片連線後四位資料地址（D3-D7）即可一次性提供8個數據地址；

所以我們最終可將8個晶片分成4組，每組2個晶片同時工作，即可一次提供4K x 8位的儲存器工作