一、RAM存儲器
如上圖所示,數據的寫入和讀出都不是同一個口,而且寫入後的數據是直接到加法器中的。這樣數據就會變得不好控制,所以需要改進,如下圖
注:以觸發位控制寫入操作。
現實計算機中不僅僅只有幾層,如以G爲單位的存儲器,都需要上億層,所以如何對層進行管理,需要進行如下優化改進
注:可以通過A0和A1開關來指定樓層,通過W和R開關來指定讀寫操作。其中的地址譯碼器構成本質也是個邏輯電路。
注:每個樓層可以叫做存儲單元,所以每層可以讀寫多少位數據就是該存儲單元的位數。而樓層的二進制碼錶示即爲存儲地址。
進一步進行封裝後
注:地址引線A體現了存儲單元的數量,數據引線D體現了每次可以讀寫多少位的數據。如2根地址引線表示可以訪問4個存儲單元,因爲有11、10、01、00這幾種地址表示。8根數據引線表示每次可以讀寫8個位的數據,也說明了該存儲器的存儲單元是8個位。此外地址引線因爲可以直接鎖定到樓層,所以這種存儲器的速度是很快的,哪怕樓層非常多,這就是所說的直接定位。該存儲器速度雖然快,由於核心器件中包含了繼電器,所以該存儲器一旦斷電,就會使得繼電器立馬彈回,導致會自動復位,回覆至初始狀態,在該存儲器中存儲的數據也就不復存在。這就是RAM存儲器的特性,速度快,怕斷電。在計算機中充當着內存或主存的重要角色。
二、寄存器
搭建RAM存儲器的時候,對觸發器的觸發端進行了改造。而對於寄存器來說,只是將觸發器的觸發端進行簡單的連接起來即可,從而共享了同一個信號源。
封裝後
注:其中選擇上升沿或者下降沿觸發器都無所謂。
注:開關CP被點擊一次,就會使得數據被移位一次,不停的點,就不停的移位。這就是所謂的循環移位寄存器。
可以給這個寄存器的構造做成一個跑馬燈
注:不停的點點點,燈泡的亮就會從左往右不停的傳遞下去。但是這種跑馬燈有一個缺陷,就是要守着它去點開關,才能不停的跑起來。所以需要優化一下。
由於振盪器可以自動的不停的發送脈衝,所以在將振盪器加在開關處。跑馬燈的傳遞速率呢,取決於振盪器的頻率。普通D型觸發器搭建的寄存器,循環是不可控的。而邊沿觸發器搭建的寄存器,可以通過控制振盪器的頻率,來控制循環的速率,達到可控的效果。
跑馬燈封裝後
寄存器是計算機的心臟,沒有寄存器,計算機是跑不起來的。