第6课：寄存器与内存

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)

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，用另一个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：

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：