第一单元 第二节 1.2.4-2内存储器与外存储器（课件）-《中职计算机高级教程》（浙江大学出版社）同步精品课堂

1.2.4-2内存储器与外存储器 中职计算机高级教程 同步精品课堂 浙江大学出版社 任务一 内存与外存的特点 任务二 内存的组成 任务三 外存的组成 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 教学目标 一 1、理解内存和外存的作用 2、掌握内存的组成 3、了解常见的外存 教学重难点 二 教学重点： 内存的组成 教学难点： SRAM与DRAM的区别 导入新课 三 思考：多层次存储系统中，内存和外存包括那些组成？ 任务一 多层次存储系统 新知讲授 四 1、内存的作用与特点： 内存储器的作用是在计算机工作中存储正在运行的程序和程序所需要的数据。内存储器是CPU可直接访问的存储器，具有体积小、重量轻和存取速度快等特点。 新知讲授 四 2、内存的主要性能指标： ①容量（指RAM的容量，内存容量的大小直接影响程序的运行速度） ②速度（指访问时间，目前存储器的一次访问时间为几纳秒） 目前常见的内存容量 容量 适用场景 说明 4GB 老旧电脑、基础办公 已逐渐淘汰，仅适合运行轻量系统 8GB 日常办公、轻度游戏 Win10/11的最低流畅标准 16GB 主流游戏、视频剪辑 当前最均衡的选择 32GB 大型游戏、3D渲染 适合专业视频编辑需求 64GB 服务器、AI训练 适合专业领域，普通用户无需考虑 新知讲授 四 3、外存的作用与特点 作为主存储器的后备和补充，能够永久地脱机保存信息，具有存储容量大，成本低，存取速度慢的特点。 软盘 硬盘 光盘 U盘 移动硬盘 任务二 内存的组成 新知讲授 四 1、随机存储器RAM： ①RAM中的内容：其内容可以根据需要随时按地址读出或写入，读出后存储单元内容不变，写入后的存储单元中是新写入的内容。断电后RAM中的内容全部丢失。 回想一下复制粘贴操作过程中： 复制以后原数据是否有改变？ 粘贴以后现数据有无变化？ 新知讲授 四 1、随机存储器RAM： ②RAM分类：根据制造原理的不同，RAM可分为静态随机存储器（SRAM）和动态随机存储器（DRAM）两种。 静态与动态的区别 “静态”指存储器保持通电，里面的数据就可以保持。 ”动态“指即使存储器中保持通电，但里面的数据需要周期性地更新（即”刷新”）。 新知讲授 四 1、随机存储器RAM： 静态随机存储器（SRAM）：基本结构是一个双稳态电路，由写电路控制读、写的转换。开关元件由晶体管代替，而晶体管的转换时间一般都小于20ns。 双稳态电路指在没有外来触发信号作用下，电路始终处于原来的稳定状态，它具有两个稳定状态。 SRAM的元件组成：4个晶体管+2个电阻 读写速度快 集成度低，生产成本高 特点： 应用场合：高速缓冲存储器 新知讲授 四 1、随机存储器RAM： 动态随机存储器（DRAM）：DRAM的特点是在器件加有电源的情况下，其存储单元中的内容也不能保存较长时间，一般只能保存2ms。DRAM中存储的数据需要不断刷新，由硬件定时自动地重新写入。 DRAM的元件组成：1个晶体管+1个小电容 小电容 晶体管接通 晶体管断开 有电 没电 DRAM即通常所说的内存。包括地址寄存器、存储单元、数据寄存器。 新知讲授 四 存储器类型 结构 特点 静态随机存储器 (SRAM) 双稳态电路 4个晶体管和2个电阻 开关元件：晶体管，写电路控制 集成度低，生产成本高 不需要电流刷新 动态随机存储器 (DRAM) 一个晶体管和一个小电容 开关：小电容的电压有无 需要不断地充电，即“刷新” SRAM与DRAM的对比表 新知讲授 四 2、高速缓冲存储器Cache： ①出现Cache的原因：CPU工作的速度比RAM读写速度快，CPU读写RAM时需要花费时间等待RAM进行读写，造成CPU工作速度下降。因此，在RAM和CPU之间增加了高速缓存部件。 新知讲授 四 CPU:很快 RAM:相对较慢 提高 CPU 读写程序和数据的速度 Cache:较快 高速缓冲存储器(Cache，简称为高速缓存)是CPU 与主存储器之间的一种规模较小但速度很快的存储器 新知讲授 四 2、高速缓冲存储器Cache： ②Cache中的内容：是RAM中部分存储单元内容的副本。 高速缓存是否有所需的信息 CPU 访问高速缓存 是 否 CPU从Cache读数据 CPU访问RAM 把所需信息的副本送至Cache 请尝试将下面这段话转化为流程图： CPU读写程序或数据时先访问高速缓存，若高速缓存中没有所需的信息再访问RAM，读写RAM的同时把所需信息的副本送至高速缓存。 新知讲授 四 2、高速缓冲存储器Cache： ③Cache的分类：Cache存储器通常分为一级Cache、二级Cache和三级Cache。 新知讲授 四 3、只读存储器ROM： 特点：只能读出，不能写入，断电后ROM中的内容依然保存。 类型 特点 普通ROM 其中的信息在芯片制造时由生产厂家写入，内容写入后不能被更改 可编程只读存储器（PROM） 出厂时没有写入信息，允许用户用特定设备将编写好的程序固化在PROM中，内容写入后不能被更改 可擦可编程只读存储器（EPROM） 芯片上有一个透明窗口，可通过紫外线擦除其中的内容，可多次改写 电式可擦编程只读存储器（EEPROM） 可通过加电擦除其内容，可多次改写且操作方便；可用一般计算机重新写入新的内容 闪速存储器 本质上属于EEPROM，闪速存储器改写电压较高，使用安全可靠，速度快，功耗低 任务三 外存的组成 新知讲授 四 1、常见的外存储器： 外存储器也称为辅助存储器，作用是存储当前计算机运行中不使用的程序和数据。与主存相比，它的特点是存储容量大，成本低，存取速度慢，可以永久地脱机保存信息。常用的辅助存储器有软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储器和优盘和移动硬盘等。 新知讲授 四 2、主流的移动存储器： ①U盘：只有拇指大小，携带方便，不怕震动，适温范围宽，运转安静没有噪音，兼容性好，速度快，容量大，任何带有USB接口的计算机都可以使用，已成为最常用的移动存储器。 是一种独特的材质，无论是热胀冷缩还是剧烈震动，都不会发生变形，并且表面光滑，减少摩擦，保证数据安全、稳定、快速；防磁防静电高达8000伏。 新知讲授 四 2、主流的移动存储器： ②移动硬盘：体积小，重量轻，容量大，存储速度快，使用方便，数据存储安全可靠性高。移动硬盘多采用硅氧盘片，比铝、磁更为坚固耐用，有更加平滑的盘面和更高的盘面硬度。 注：硅氧盘片是一种独特的材质，无论是热胀冷缩还是剧烈震动，都不会发生变形，并且表面光滑，减少摩擦，保证数据安全、稳定、快速；防磁防静电高达8000伏。 是一种独特的材质，无论是热胀冷缩还是剧烈震动，都不会发生变形，并且表面光滑，减少摩擦，保证数据安全、稳定、快速；防磁防静电高达8000伏。 新知讲授 四 2、主流的移动存储器： ③闪存卡：通过一个转接卡，可方便连接于计算机的USB口，闪存卡有很多种类，常见的有CF卡（应用广泛）、SD卡、MMC卡、记忆棒、SM卡、XD卡等。其中CF卡的使用已经有相当长的历史，由于其建立标准的时间长、兼容性好、容量大、价格低等原因而得到广泛的应用，是通用性非常强的存储卡之一。 是一种独特的材质，无论是热胀冷缩还是剧烈震动，都不会发生变形，并且表面光滑，减少摩擦，保证数据安全、稳定、快速；防磁防静电高达8000伏。 新知讲授 四 存储卡类型 图片 主要应用 CF卡 高端数码相机、摄像机，工业控制设备，嵌入式系统，专业音频/视频录制设备，老旧电脑及PDA的存储扩展 SD卡 手机、数码相机、便携式音乐播放器、GPS设备、电子游戏机等消费电子产品，以及部分工业和专业应用 MMC卡 移动电话、数字音频播放机、数码相机、个人数码助理（PDA）等 记忆棒 索尼的PSP、PSX系列游戏机，数码相机，数码摄像机，索尼爱立信的手机，部分笔记本电脑等 SM卡 早期应用于奥林巴斯和富士的某些数码相机系列，但目前已停产 XD卡 奥林巴斯和富士的数码相机，以及一些其他品牌的数码相机（早期应用），由于价格高昂，应用受限 师生互动 五 1、内存储器与外存储器分别存储什么数据 2、内存储器由哪些部分组成 3、移动硬盘与U盘相比最大的优点是什么 答案： 1、内存存储正在运行的数据；外存存储长期不适用的数据。 2、内存储器由RAM、Cache、ROM组成 3、容量大、数据存储安全可靠性高 随堂练习 六 1 、断电会使原存信息丢失的存储器是( ) A.半导体RAM B.硬盘 C.ROM D.优盘 答案：A 解析：断电后RAM中的内容全部丢失 随堂练习 六 2 、下列关于SRAM的说法，错误的是( )。 A.SRAM表示静态随机存储器 B.一般用于比内存小得多的高速缓冲存储器等场合 C.SRAM的读写速度很快 D.SRAM中存储的数据需要不断的刷新 答案：D 解析：DRAM需要刷新，SRAM不用。 随堂练习 六 3 、在静态随机存储器中，一个存储单元由( )组成。 A.一个晶体管和一个小电容 B.一个晶体管和一个电阻 C.四个晶体管和两个小电容 D.四个晶体管和两个电阻 答案：D 解析：静态随机存储器一个存储单元由4个晶体管和2个电阻组成。 随堂练习 六 4 、在计算机存储系统中，( )是内存储器的一部分，用户不能直接访问。 A.硬盘 B.Cache C.RAM D.ROM 答案：B 解析：Cache虽然也是存储器，但用户不能直接访问 随堂练习 六 5 、用于存储计算机系统中固定的程序和数据的是( ) A.RAM B.ROM C.Cache D.DRAM 答案：B 解析：只读存储器一般用于存储计算机系统中固定的程序和数据。如主板上的基本输入输出系统(BIOS)就存放在ROM中。 随堂练习 六 6 、(是非选择题)可擦除式可编程只读存储器EPROM通过紫外线擦除其中的内容，可以多次改写。 A.正确 B.错误 答案：A 解析：可擦可编程只读存储器(EPROM)：芯片上有一个透明窗口，可通过紫外线擦除其中的内容，因而可多次改写。 随堂练习 六 7、(是非选择题)U盘的特点是只有拇指大小，携带方便，不怕震动，容量大，数据存储安全可靠性高。 A.正确 B.错误 答案：B 解析：数据存储安全可靠性高是移动硬盘的特点 随堂练习 六 8、闪速存储器改写电压较 ，使用安全可靠，速度 ，功耗 。 答案：高 快 低 解析：闪速存储器改写电压较高，使用安全可靠，速度快，功耗低。 随堂练习 六 9、RAM用于存储运行中的程序和数据，断电后RAM中的内容 。目前使用的RAM多数为MOS型 集成电路。 答案：全部丢失 半导体 解析：RAM用于存储运行中的程序和数据，断电后RAM中的内容全部丢失。目前使用的RAM多数为MOS型半导体集成电路。 课堂小结 七 谢谢 $$