存储元件与阵列

大多数的数字系统需要具备“记忆”二进制变量数值的能力，以对其作进一步的计算。
这种能力通过一类称为存储单元的数字电路予以实现。存储单元允许用户把二进制变量的数值存储起来，在需要时再调用它。尽管存储单元能够被独立地使用，但它们通常以称为寄存器的字长大小的组，或者作为能够存储成千上万位数据的巨大阵列的形式出现。
9.1 一般属性
存储元件是能够保持系统所需的二进制变量数值的电路。在图9 - 1中，描绘了一个基本的存储单元。在最通用的术语中，有三种操作刻画出该单元的特性。
• 写入在一个写入操作中，数据位码D的值（为0或者1）置于输入，并被该元件所接受。
• 保持在写入操作中所存储的D值被保持，尽管输入可能有所变化。
• 读出一个读出操作把存储位码的值提供给输出变量Q。
E n a b l e使能控制位可能存在于某个设计中， Enable = 0示意保存，而Enable = 1容许进行读出或者写入操作。
数字系统采用不同类型的存储元件，它们的特性随应用而变化。一个分类方案基于该单
元设计提供了哪些操作。读/写存储器就是用户可以用来存储数值，保持它们一段不确定时期，并在需要时再把该数值读出来的存储器。它可能是最一般类型的存储器，通常称为随机存取存储器或者R A M。大多数的读/写存储器在掉电时丢失其内容。一类限制性更大的存储器称为只读存储器（R O M）。对于R O M，信息在它置入电子系统之前就被永久地存储于器件之中。用户可以读出R O M中的信息，但是不允许改变该数据。可编程R O M（P R O M）是R O M的一个变种，用户可以在其中存储期望的数据，但是写入过程需要一个特别的电子装置，且它仅能执行数次。计算机围绕着一组称为寄存器的存储元件而设计。一个寄存器被设计来保存整个的n比特
字，而它在其他方面与R A M相同。不管具体的应用如何，所有的存储元件在数字逻辑方面有着共同的基础。