计算机导论：内存的组成及功能

2023-11-18 理论教育版权反馈

【摘要】：根据上面的讨论，内存应由图2-12所示的内存体、地址电路、数据电路和读/写控制电路四部分组成。图2-12 内存的组成内存体是内存的核心，用于存储二进制数据。作为内存核心部件的内存体，通常由随机存取存储器和只读存储器两部分组成。通用计算机内存中大部分内存体都由RAM组成，只有一小部分内存体由ROM组成。自举程序的详细执行过程可见4.3.2节。

根据上面的讨论，内存应由图2-12所示的内存体、地址电路、数据电路和读/写控制电路四部分组成。

图2-12 内存的组成

内存体是内存的核心，用于存储二进制数据。地址电路的功能是保存读/写内存时需要的内存地址以及识别出内存体相应的地址。数据电路的功能是保存读操作时从内存体中读出的数据或写操作时要写入到内存体中的数据。读/写控制电路的功能是进行读/写操作的控制。

例如，假设内存的存储容量为216B＝64KB，用十六进制表示内存地址时地址编码范围为0）000～FFFF。把大写字符“A”（ASCⅡ编码为十六进制码41）写入到内存单元1FFF中的过程是：把内存地址1FFF送给地址电路，把数据41送给数据电路，读/写控制电路此时的状态为写操作状态，则数据41将写入内存单元1FFF中。

从内存单元1FFF中读出数据的过程是：把内存地址1FFF送给地址电路，读/写控制电路此时的状态为读操作状态，则内存地址1FFF中原先存储的数据将被读出并送给数据电路临时存放。因为可对内存任意单元进行读操作或写操作，所以内存是一种随机存取存储器。

内存可以像仓库存放物品一样存放数据，但是，内存和仓库相比有一个很大的不同。仓库中某个货架上存放的物品被取出后该货架上就是空的，但内存中某个单元中的数据被读出后，该内存单元中仍然保存着该数据。所以，确切地说，内存数据的读应该说成内存数据的复制。(www.chuimin.cn)

作为内存核心部件的内存体，通常由随机存取存储器和只读存储器两部分组成。随机存取存储器是一种可进行读操作和写操作的存储器，缩写为RAM（Random Access Memory）。只读存储器是一种只可进行读操作的存储器，缩写为ROM（Read Only Memory）。只读存储器中的数据是制造时固化在里面的。通用计算机内存中大部分内存体都由RAM组成，只有一小部分内存体由ROM组成。

计算机处理任务的核心是程序，程序在执行前需要存储在计算机内存中，但是计算机从关机到开机的最初状态，由RAM组成的内存中没有存放任何程序，此时计算机处于无任何智能的无大脑状态。怎样把所需要的基础程序装入到计算机内存中呢？方法是在制造ROM时，把称为自举程序的一种特殊程序固化在ROM中，计算机开机时，自动运行固化在ROM中的自举程序，把所需要的基础程序（即操作系统）由外存装入内存，然后执行基础程序。从而使计算机从无任何智能的无大脑状态，进入有智能的有大脑状态。微机开机时等待的几秒或十几秒时间，就是计算机在自动运行自举程序。自举程序的详细执行过程可见4.3.2节。

ROM 有三种：除上述的常规ROM 外，还有PROM（Programmable ROM）和EPROM（Erasable Programmable ROM）。PROM是可编程只读存储器，PROM的信息是设计人员按需要写入的，但只允许写入一次。EPROM也是一种PROM，其差别是，对于EPROM来说，当写入的信息需要修改时，可以使用特殊的设备把原先写入的信息擦除后重写。

由于内存是用半导体材料制作的，半导体材料是在高、低电压的作用下实现数据存储的，所以一旦关机，内存（除ROM外）中的数据将全部丢失。

计算机导论：内存的组成及功能

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