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计算机科学速成课第六课:寄存器与内存

2022-09-09 07:31:07  阅读:232  来源: 互联网

标签:存器 数字 第六课 16 矩阵 速成 内存 寄存器 门锁


0、课程导入

当玩游戏、写文档时如果断电,进度会丢失,这是为什么?

  • 原因是这是电脑使用的是 RAM(随机存取存储器),俗称内存,内存只能在通电情况下存储数据。
  • 本节课程将讲述内存的工作原理。
1、概念梳理

锁存器:锁存器是利用 AND、OR、NOT 逻辑门,实现存储 1 位数字的器件。

寄存器:1 组并排的锁存器

矩阵:以矩阵的方式来存放锁存器的组合件,n*n 门锁矩阵可存放 n^2 个锁存器,但同一时间只能写入/读取 1 个数字。(早期为 16*16 矩阵)

位址:锁存器在矩阵中的行数与列数。eg.12 行 8 列

多路复用器:一组电线,输入 2 进制的行址&列址,可启用矩阵中某个锁存器

内存(RAM):随机存取存储器,由一系列矩阵以及电路组成的器件,可根据地址来写入、读取数据。类似于人类的短期记忆,记录当前在做什么事情。

2、锁存器

作用:存储 1 位数字。

图示:

2.5、门锁:

锁存器需要同时输入 2 个数字,不太方便。

为了使用更方便,只用 1 根电线控制数据输入,发展了门锁这个器件。另外,用另一根电线来控制整个结构的开关。(和复位作用不同)

3、寄存器

作用:并排使用门锁,存储多位数字

图示:

4、门锁矩阵

作用:

n*n 的矩阵有 n^2 个位址,则可以存储 n^2 个数。但 1 个矩阵只可记录 1 位数字,n 个矩阵组合在一起,才可记录 n 位数。如 1 个 8 位数,会按位数分成 8 个数,分别存储在 8 个矩阵的同一个位址中。

8 个矩阵,则可以记录 256 个 8 位数字。

通俗理解:

16*16 的门锁矩阵,可理解为 1 个公寓,1 个公寓 256 个房间。

8 个门锁矩阵并排放,则有了 8 个公寓。

规定每一个公寓同一个编号的房间,都有一样的标记(地址),共同组成 8 位数字。

那么 8 个公寓就能存 (8*256 / 8)个数字。

原因:

16*16 的门锁矩阵虽然有 256 个位置,但每次只能存/取其中 1 个位置的数字。因此,要表示 8 位数字,就需要同时调用 8 个门锁矩阵。

图示:

使用方法:在多路复用器中输入位址,x 行 x 列(2 进制),即可点亮 x 行 x 列的锁存器。

举例:

行列数

矩阵 1

矩阵 2

矩阵 3

矩阵 4

矩阵 5

矩阵 6

矩阵 7

矩阵 8

1 行 5 列

1

0

1

1

0

0

1

0

2 行 3 列

0

1

0

0

1

1

0

1

5、内存

粗略定义:将一堆独立的存储模块和电路看做 1 个单元,组成内存方块,n 个内存方块组成内存模块。在一个电路板上所有的内存方块统称为内存(RAM)。

图示:

 

标签:存器,数字,第六课,16,矩阵,速成,内存,寄存器,门锁
来源: https://www.cnblogs.com/dollar/p/16671406.html

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