【408计组】3.2 主存储器的基本组成
一，知识脉络
知识思维导图
1. 半导体元件内部的基本原理 -- 基本的元电路是什么？
2. 存储芯片的基本原理 -- 由这些元电路形成的总电路在存储芯片是如何工作的？
3. 对于芯片的寻址方式 -- 寻址方式有哪几种？
二，半导体的原件的原理
(1) 主存储器的组成和工作原理
主存储器是由存储体，数据寄存器和地址寄存器，三者通过时序控制逻辑有条不紊的进行着，然后存储体由存储单元构成，存储单元由存储元构成，存储体是主要用来存储0-1数据的。
(2) 存储元和存储单元的工作原理
1. 此时是读取内部的0-1数据
当电容有电时候，当MOS管上电压为1的时候，此时为导通状态，这个时候，电容的电就可以通过MOS管导通过去就可以观测到此时是0数据还是1数据，上面两个分别为0和1状态下的读取。
2. 此时在内部写入0-1数据
外部传入一个0或者1数据，然后此时MOS管导通，这个时候电容可以为此改变自己的状态，形成高电压或者低电压，从而形成0或者1
(3) 存储单元的工作原理
此时存储元都已集成一列一列和一行一行的，形成一个矩阵，然后每一列都由同一条电线进行控制的，这个就反应出，为什么CPU有的是按照固定几位进行读取和写入的，因为一列存储单元是有同一个电路控制，当红线的某条导通，对应的一行的存储单元全部进行导通，然后这个时候就会通过绿线进行导出
三，存储芯片的基本原理
当存储体理解完之后，就要知晓地址寄存器和数据寄存器是如何与存储体进行工作的
(1) 数据寄存器和地址寄存器与存储体的配合
此时这里引入一个译码器的概念，可以联想38译码器，就是CPU会给地址寄存器MAR发送对应的地址，然后这个地址被译码器翻译到对应的地址，然后中途通过驱动器，循着电线去找到对应的数据，就是数据寄存器所存储的值，这个驱动器没有画
为什么需要驱动器？
因为译码器和这个芯片都是有引脚的，然后这个引脚里的高电平很微小很微小，然后需要一个驱动器，把这个发出来的高电压进行放大，这样才可以驱使发送到存储器里面寻找对应的数据。这里大致是这样，感兴趣可以去看博主的51单片机的引脚的基本概念可知。(2) 电信号不稳定与控制电路的控制
这里理解完数据寄存器和地址寄存器与存储体的配合之后，因为电在传入到寄存器里面的时候，刚刚传入的时候，电信号是极其不稳定的，这个时候，就需要控制电路进行控制，当电信号不稳定的时候，就要进行控制，不让他传输，当电信号稳定的时候，才可以进行传输，可以看到图，控制电路黄色的箭头是围绕这译码器，地址寄存器和数据寄存器三者，然后外面还有三个线路就是控制这电路的
(3) 控制电路的三个引脚的理解
这个片连线是表示，如上如的内存条可以看到一个内存条由很多的存储器存储，如果要去拿到对应的数据的时候，就是要用片连线来选择在哪一个存储器进行拿出数据，因为不可能对应的数据同时出现在两个存储器里面，然后读写就很好理解了。
(4) 内存单位的形成
当一个存储器里面由n位地址，这里的n位地址表示的是，这个地址寄存器MAR的位数有n位，这个时候存储单元就有2的n次方的存储单元，然后要计算出总容量=用存储单元个数*存储字长，基本常识是8个比特为1个字节，然后Kb(表示的是存储单元个乘以的存储字长的单位为bit)，KB(存储字长的单位为Byte)，此时存储芯片是，这个存储单元的个数单位1K = 2^10，那么8K = 2^13，这个时候就可以理解KB怎么来了
比如8K * 8 bit 就是8 * 1K，然后8bit = 1Byte，这个时候相乘可以得出8KB
四，不同的寻址方式
(1) 不同的寻址方式
1. 按字节进行寻址
字节进行寻址，要理解字节是什么，字节就是8bit，那么一个小格子表示8bit，以1K为为总容量，那么就是有1K个单元，每个单元的大小为1B，如今的绝大多数的计算机都是按照字节进行寻址
2. 按字寻址
按字寻址就是有256个单元，字表示的是一个CPU可以一次读取数据的大小，然后就是有256个单元，每个单元为4B，但是此时我地址是要进行向左移，然后对应的数据来变成所对应的地址位置
3. 按半字寻址和双字寻址
与字寻址都是一样的
五 本章回顾
