什么是内存,它和CPU是什么关系?

100次浏览     发布时间:2024-09-16 09:48:19    

当我们用电脑工作的时候,有时电脑打不开,拔一下内存,主板又能继续工作了。大家有没有思考

一下这是为什么?内存是怎么工作的?主板上的内存与CPU之间是如何进行通信的?内部的结构又

是怎样的?


这就是内存,外壳打开,里面是内存的存储芯片,也叫内存颗粒。内存放大后,里面有很多很多的

晶体管,这里有组成内存的最小单元,它们是由两个场管,一个电容,还有刷新放大器组成。


这个最小的单元,可以存放数字1或者0。这代表着有或者是无;还可以用1表示为开,0表示关;也可以用1表示高电压,0表示低电压。正因为这些1或者是0的组合,才形成计算机基本的数字和信息。


那么内存呢是如何存储数据和输出数据的呢?我们先了解一下如何输出数据的。

当行地址线为高电平,列地址线为高电平,场管Q1,Q2导通,,如果电容上有正电荷,则正电荷

通过Q1,刷新放大器,Q2传到I/O数据线上。I/O因获得正电荷,此时输出为1。一会儿,由于电容

C失去了部分电荷。为了弥补这些正电荷,刷新放大器为高电平,电荷又通过刷新放大器、场管Q1

送到电容C上。因此,电容上面的正电荷并没有减少。


当电容上面的电荷为负电荷时,负电荷通过Q1,Q2传到I/O线上。此时I/O线上获得的是低电平,输

出为0。一会儿,电容失去了部分负电荷,为了弥补这么负电荷,刷新为高电平,电荷又通过刷新

电路送到电容上。这就是数据输出的过程。


我们再来看看如何写入数据的?

当要写入1时,行地址线,列地址线为高电平,刷新为高电平,场管Q1,Q2导通。I/O线的正电荷

通过Q2、刷新放大器、Q1给电容充电。电容C上面存放了正电荷。因此,我们认为该单元存储了

信息1。


如果电容C上面有负电荷,此时负电荷被正电荷湮灭,多余的正电荷被电容存储下来。电容C上存

放了正电荷,此时我们认为该单元存储了信息1。


同理,当要写入0时,行地址线,列地址线为高电平,刷新为高电平,场管Q1,Q2导通,I/O线的

负电荷通过Q2,刷新放大器,Q1给电容充上负电荷。如果电容原本有正电荷,此时正电荷被湮

灭,其他的负电荷再给电容充电。由于电容存放了负电荷,我们认为该单元存储了信息0。

通常,我们存储信息是以字节为单位,也就是8个bit,有8个这样的单元组成。像这样一行有8个单

元组成的,我们假设列方向也有8根线,它们可以存放我们的基本信息。比如一个英文字母A或者是

两个字节还可以组成我们的汉字"我"。


在这个电路中,有行解码器和列解码器,行地址缓冲器和列地址缓冲器,感应放大器组成的内存。

该存储器可以存储8B的容量,同样我们来学习读取数据的过程。

CPU向内存发出寻址信息,我们把寻址信息分成两部分,前八位为行地址信息后八位为列地址信

息。


首先行地址信息送到行地址缓冲器,RAS为高电平,行地址信息第一位为1,其余为0。因此行解码

器将找到第一行地址线,接着列地址信号送到列地址缓冲器。CAS为高电平,由于列地址信号第四

位为1,其余为0。列地址解码器找到第四条列地址线,此时数据1被读出,送到感应放大器。


感应放大器刷新放大电路为高电平时,数据1又重新被写入原位置,此时输出为1。同时数据1通过l/

O线送到CPU。

同理,这个过程数据0被送到CPU,当要写入数据时,首先行解码器找到1的第七行,接着列解码器

找到1的第三列,COU向I/O线输出需要写入的数据1,并且WE写入数据为高电平,数据1被写入。


CPU通过不断地读出内存呢的数据,并不断地写入数据,内存就可以随时和CPU进行数据的通信,

他们主要是通过地址总线,数据总线,控制总线和CPU联系。

CPU不断地和内存进行数据读取和数据写入,我们的电脑也就不断地在运行,这就是内存的工作原理。