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存储器与寄存器的区别

Release time：2022-08-24

author：Ameya360

source：网络

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　　什么是寄存器?寄存器就是CPU内部用来存放数据的一些小型存储区域，用来暂时存放参与运算的数据和运算结果。实际上寄存器就是一种常用的时序逻辑电路，但这种时序逻辑电路只包含存储电路。因此在数字电路中，用来存放二进制数据或代码的电路称为寄存器。而存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。既然都是用来存放数据的东西，那么这两者有什么区别呢?下面一起跟Ameya360电子元器件采购网看看：

存储器与寄存器的区别

　　1.主要功能

　　存储器功能：存放指令和数据，并能由中央处理器(CPU)直接随机存取。

　　寄存器功能：可将寄存器内的数据执行算术及逻辑运算，存于寄存器内的地址可用来指向内存的某个位置，即寻址;可以用来读写数据到电脑的周边设备。

　　2.访问速度

　　寄存器的速度比主存储器的速度要快很多，由于寄存器的容量有限，所以将不需要操作的数据存放在主存储器中;而主存储器中的数据必须放入寄存器材能够进行操作。简单地说：寄存器是操作数据的地方，存储器是存放数据的地方。

　　3.结构

　　寄存器一般是指由基本的RS触发器结构衍生出来的D触发，就是一些与非门构成的结构，一般整合在CPU内，其读写速度跟CPU的运行速度基本匹配，但因为性能优越，所以造价昂贵，一般好的CPU也就只有几MB的2级缓存，1级缓存更小。

　　存储器是在CPU外，一般指硬盘，U盘等可以在切断电源后保存资料的设备，容量一般比较大，缺点是读写速度都很慢，普通的机械硬盘读写速度一般是50MB/S左右。

　　所以内存和寄存器的出现就是为了解决存储器读写速度慢而产生的多级存储机制。

　　4.优势

　　使用寄存器可以缩短至零长度、节省存储空间，提高指令的执行速度。不同的寄存器有不同的作用，如：通用寄存器(GR)用以存放操作数、操作数的地址或中间结果;指令寄存器(IR)用以存放当前正在执行的指令，以便在指令执行的过程中，控制完成一条指令的全部功能。

　　但是存储器包括寄存器，存储器有ROM和RAM，寄存器只是用来暂时存储，是临时分配出来的，所以存储器不会像寄存器断电后里面的内容就没了。

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初学者必看:存储器基础知识汇总

　　RAM　　Random-Access-Memory,随机存储存储器，可读可写，分为SRAM和DRAM，即静态随机存储器和动态随机存储器，理解上静动态主要体现是否需要刷新，通常DRAM需要刷新，否则数据将丢失;SRAM的效率较好，而成本较高，通常将SRAM作为cache使用。　　PSRAM　　Pseudo static random access memory，伪SRAM伪随机存储器，内部和DRAM相似，接口和SRAM相似，具有自刷新功能，不需要外部刷新。而其成本介于SRAM与DRAM之间。　　单\双端口RAM　　单端口RAM同一时刻，只能满足读或写某一动作，而双端口RAM存在两套独立的地址、数据、读写控制等，可以同时进行两个操作，当然为避免冲突，存在一定的仲裁控制，成本也更高。伪双口RAM是只有两访问接口，单一个端口只读，另一个端口只能写。　　ROM　　Read-Only-Memory,只读存储器，通常使用时一次写好，使用时只能进行读操作，而不能进行写操作。　　CACHE　　高速缓冲存储器，由于存储器DDR/DRAM等相对于处理器访问速度较慢，增加的一级缓冲存储空间，当需要处理器需要访问内存某一块区域时，先缓存cache中，处理器访问cache速度较快;但同时也需要增加处理DDR和CACHE中数据同步、替换等问题。　　TCM　　Tightly-Coupled-Memory 紧密耦合(链接)的存储器，是指和处理器链接紧密,基本可以看做和CACHE同一等级连接的存储空间(印象中ARM结构上和L2 CACHE同一层次)，其存储空间的内容不会像CACHE处理一样经常替换。　　EEPROM　　Electrically Erasable Programmable read only memory电可擦可编程只读存储器，掉电非易失的存储芯片，在特殊高电压模式下可以插写，普通模式下只读ROM。　　FLASH　　闪存，和EEPROM一样可擦除可重写，差别EEPROM总是按字节操作，FLASH可以按照字节块擦除。FLASH有分Nand-Flash、Nor-Flash，Nor-flash可以按照字节读取，而NandFlash只能按块读取，两者同样可以按照字节块擦除。Nor-Flash需要支持随机读取的地址、数据线，成本比Nand-Flash高，而其可擦写次数低于NAND FLASH,一般嵌入系统中刚boot需要初始化的代码需要放置在Nor-Flash中。　　对于FLASH的读取总线可以有I2C、SPI串行型，也可以采用并行Parallel;同样Flash可以和处理器集成在一起或是通过总线外部访问。　　eMMC　　embedded multi media card，集成了NAND FLASH和控制部分的集成电路，提供像SD、TF(trans-flash)卡一样的使用接口。　　硬盘　　传统硬盘采用磁材料作为存储介质，固态硬盘使用FLASH，访问速度性能较好。

2024-03-20 11:23 reading：1015

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