主存储器也称内存,是计算机系统中最重要的部件之一,用来存储CPU处理数据时需要使用的程序和数据。主存储器一般包括三个部分:存储体、地址译码电路和读写电路。
存储体是主存储器最重要的组成部分,其功能是存储程序和数据。现代计算机主存储器主要采用芯片内存储器,常用的有动态随机存储器(DRAM)和静态随机存储器(SRAM)两种。
DRAM是一种动态存储器,存储单元由一个电容和一个晶体管组成,由于电容无法永久保持电荷,因此需要定期刷新。DRM的优点是容量大,成本低,缺点是速度比SRAM慢,需要定期刷新。
SRAM是一种静态存储器,存储单元由一个存储单元和两个传输门组成,由于采用了高速寄存器,因此读写速度快,不需要定期刷新。但是SRAM的成本高,容量较小。
地址译码电路的功能是将CPU传输来的存储地址,转换为存储芯片内部的行列地址,以选中某个存储单元进行读写操作。
地址译码电路一般由反相器、选择器、MULTIPLEXER、译码器等组成。其中译码器是最主要的部分,其作用是将存储地址的行列位置转换为芯片内部的行列位置。
读写电路的功能是实现对存储单元的读写操作。在读操作时,读写电路通过地址译码电路将存储器中的数据传输给CPU;在写操作时,读写电路将CPU传输过来的数据写入存储芯片的单元中。
读写电路一般包括输入输出缓冲器(Tri-State Buffer)、驱动器、滞后电路和时序电路等组成。