一、相变存储器可以制备什么器件?
相变存储器简称PCM,是基于奥弗辛斯基在20世纪60年代末提出的奥弗辛斯基电子效应的存储器。 奥弗辛斯基电子效应是指材料由非晶体状态变成晶体,再变回非晶体的过程中,其非晶体和晶体状态呈现不同的反光特性和电阻特性,因此可以利用非晶态和晶态分别代表“0”和“1”来存储数据。 相变存储器比起当今主流产品具有多种优势,有望同时替代公众熟知的两大类存储技术,如应用于U盘的可断电存储的闪存技术,又如应用于电脑内存的不断电存储的DRAM技术。 在存储密度方面,目前主流存储器在20多纳米的技术节点上出现极限,无法进一步紧凑集成;而相变存储器可达5纳米量级。在存储速度方面,相变存储器的存储单元比闪存快100倍,使用寿命也达百倍以上。
二、相变材料,什么是相变材料?
相变材料(Phase Change Material,PCM)指的是一类可以利用相变过程吸收或释放热能的材料。相变是指物质在升温或降温过程中发生物理或化学状态发生变化。
相变材料可以分为两种:
1. 静态相变材料:这种材料在相变时不会改变形状或体积。静态相变材料常用于节能建筑领域,将材料用作建筑外墙、屋顶或地板中,因为这些材料可以吸收室外的热量,从而保持室内的温度稳定。
2. 动态相变材料:这是一种可以改变形状和体积的相变材料。动态相变材料主要用于医疗、生物领域和自适应材料中。
相变材料的主要特点是具有高储能密度、高稳定性、环保和可重复使用等特点,因此被广泛应用于建筑节能、航空航天、家电、医疗保健、汽车、电子等领域。
相变材料的应用,在未来的节能建筑、新能源利用等环保领域具有广阔的应用前景,对环境保护和可持续发展有着重要的作用。
三、存储器的工作原理?
存储器在计算机中的组织
从段寄存器和指令寄存器引入
段寄存器
在程序中,有可以执行的指令代码,还有指令要操作的各种数据等等
遵循模块化程序设计思想,我们希望将相关的的代码安排在一起,数据安排在一起,于是我们使用段 segment
来安排一类数据
或是代码
程序员在写程序的时候,可以很自然地将程序的各个部分放在相应的段中
对于应用程序来说,主要涉及三类段
- 存放指令代码的代码段
code segement
,段寄存器就是cs
- 存放数据的数据段
data segment
,对应的段寄存器就是ds
- 指明程序使用栈的区域的栈段
stack segment
,对应的段寄存器就是ss
还有一个附加的段寄存器 es
,也是存放数据的数据段寄存器,用来处理数据串操作指令中操作数的存储
IA-32
还增加了 FS
和GS
都属于数据段性质的段寄存器
存储器地址在编程的时候,是以 逻辑地址访问的,而逻辑地址包括 段基地址
和 偏移地址
我们有代码段的寄存器 CS
,它指明了代码段的开始,在这个代码段中的偏移地址由 EIP
寄存器来指示
同样的,我们的栈地址(或者叫做栈顶地址),是通过 SS
和 ESP
来联合指定的
数据段也要有地址,基地址一般是由 DS
指明(还有可能是 ES
什么的),但是偏移地址并没有那个特定的寄存器指出,因为这是由多种方法计算出来的,这个地址我们称为 EA
,也叫做有效地址
指令寄存器
程序由指令组成,指令存放在主存储器中,处理器需要一个专门的寄存器表示将要执行的指令在主存中的位置,这个位置由 存储器地址来表示,在 IA-32
处理器中,存储器的地址保存在指令指针寄存器
EIP 中
EIP具有主动增量的功能,处理器执行完一条指令,EIP
就会加上该指令的字节数,执行下一条指令,实现程序的顺序执行
当需要实现分支、循环的操作时,修改 EIP
将使程序跳转到指定的指令执行
EIP
不能像通用寄存器那样直接修改赋值,而是在执行控制转移,出现中断或异常时被处理器赋值而改变
既然说到了指令是放在主存中的,那么就来说说存储器的组织吧
存储器的组织
- 存储器很大,被划分成了很多个单元
- 我们给每个存储单元编排一个号码,叫做存储单元地址
Memory Address
- 每个存储单元以字节为基本存储单位,即字节编址
Byte Addressable
我们以字节为单位定义字 WORD
和 双字DOUBLE WORD
我们不妨从 0 开始对存储器进行物理地址排编,直到其能够支持的最大的存储单元
拿IA - 32
来说,它支持 4GB
的存储器,物理地址就是从 0 ~ 0xFFFF FFFF
虽然我们对它编写了地址,但是我们在编程的时候并不是直接使用设个地址去访问的,因为直接访问会对存储器的管理带来麻烦(比如说内存使用重叠),为了更好地管理物理存储器,我们的处理器都集成了有存储管理单元(Memory Management Unit, MMU),就是这个 MMU
提供了我们的存储模型,通过这个存储模型,我们的程序才能访问物理存储器
存储器的存储模型
平展存储
在这种模型下,对程序来说存储器就是一个连续的存储空间,称为 线性地址空间
程序所需的代码数据堆栈都保存在这个空间中,每个存储单元保存一个字节且具有一个地址,我们称之为 线性地址(Linear Address)
段模式存储
在这种管理模型下,对程序来说存储器由一组独立的地址空间
组成,这个地址空间称之为段
代码数据堆栈位于分开的段中,程序利用逻辑地址殉职段中的每个字节单元,每个段都能达到 4GB
在处理器内部,所有的段都被映射出线性空间地址,程序访问一个存储单元时,处理器会将逻辑地址转化成线性地址
使用这种存储模式主要是增加程序的可靠性,例如,将堆栈安排在分开的段中,可以防止堆栈区域增加时侵占代码或数据空间
实地址存储
与下文提到的实地址方式有联系,是一种特殊的段存储模型
其线性空间
最大为 1MB
容量,由最大为 64KB
的多个段组成
这种存储模型是 8086处理器
的存储模型,IA - 32
兼容
CPU的工作方式
在写代码时我们需要知道处理器执行代码的工作方式,因为工作方式决定了可以使用的指令和存储模型
IA - 32
处理器支持以下三种基本的工作方式
逻辑地址
存储器的空间可以分段管理,采用逻辑地址指示
就像在上面我们讲到的段寄存器中的表示方法一样
逻辑地址 = 段基地址 : 偏移地址
在处理器内部以及编程时采用 逻辑地址
最简单的例子就是楼房编号
将 逻辑地址
转变成 线性地址
再转换成物理地址
的事情是 MMU
完成的,在变成物理地址之后,处理器使用物理地址访问存主存储器
虚地址
既然程序访问的是逻辑地址,我们的这个地址空间也就不是实实在在的物理的地址空间了,这个空间我们会称之为 虚地址
这里就是 win32
对于 4GB
存储空间的一个大致的划分
我们只需要知道 0x 0040 0000
(40 后面跟 4 个 0)是应用程序的起始地址,在后续的编程中我们将会看到这个地址
强调,这个地址,或者说地址分配,都是虚拟地址,不是物理地址
几种地址之间的关系和划分
物理地址
是在主存储器中存储单元的标识,从 0 开始编排直到最大,处理器直接使用物理地址来访问存储单元
线性地址
在 平展存储
存储模型下,对程序来说存储器是线性空间,每个存储单元保存的某一个字节具有一个地址,被称为 线性地址
当使用平展存储模型时,六个寄存器都指向线性空间的地址 0,段基地址等于 0 ,偏移地址等于线性地址
线性地址也是是逻辑地址到物理地址变换之间的中间层,当使用段式存储模型时,段寄存器选择不同的段选择器,就会指向线性空间不同的段(不同段的线性地址),基地址加上偏移地址形成线性地址
当使用实地址存储时,主存空间只有 1MB (2^10 字节)
,其物理地址为 0x0000 0 ~ 0xFFFF F
实地址存储模型也是一种段式存储,但是又两个限制:
- 每个段最大为
64kB (2^16 : 0x0000 ~ 0xFFFF)
- 段只能开始于低四位全为 0 的物理地址处
这样,实地址
方式的段寄存器表示段开始时直接保存段基地址
的高 16 位,只需要将逻辑地址中的段地址想左移 4 位,加上偏移地址就得到了20位的物理地址
逻辑地址
不论是用何种存储模型,程序员都采用逻辑地址进行程序设计
逻辑地址包含两部分,一个是段基地址
确定段在主存中的起始地址,另一个是偏移地址
,就是距离段基地址的偏移量
虚拟地址
既然程序访问的是逻辑地址,那么我们的这个地址空间就不是实实在在的物理的地址空间了,我们将其称为 虚地址
32位 Windows
系统工作于保护模式,采用分段和分页机制,最终为程序构造了一个虚拟地址空间,换句话说,我们写在程序中的地址都是受这个虚拟地址空间限制的,比如说 ORG 0x0040 0000
补充:
8086 CPU有20条地址线,可直接寻址1MB的存储空间,每一个存储单元可以存放一个字节(8位)二进制信息
8086是16位寄存器,所以一共有2^16个段。每个段有2^4个字节,所以2^16个段的总尺寸是2^20=1m字节
四、相变机理?
相变机理是指在一定条件下(温度、压强等),物质将以一种与外界条件相适应的聚集状态或结构形式存在着,这种形式就是相。在某种意义上,它和该物相的化学组成定义了其全部的物理和化学性质。故此,物相作为物质系统中具有相同化学组成,聚集状态及相同物理、化学性质的均匀物质部分。
相变是指在外界条件发生变化的过程中,物相在某一特定的条件下(临界值)时发生突变的现象
五、相变的二级相变?
在发生相变时,体积不变化的情况下,也不伴随热量的吸收和释放,只是热容量、热膨胀系数和等温压缩系数等的物理量发生变化,这一类变化称为二级相变。正常液态氦(氦Ⅰ)与超流氦(氦Ⅱ)之间的转变,正常导体与超导体之间的转变,顺磁体与铁磁体之间的转变,合金的有序态与无序态之间的转变等都是典型的二级相变的例子。
六、有相变和无相变的定义?
反应前后有相的变化是有相变化。反之,没有相的变化为无相变化。比如,由液体反应物生成的产物中有气体或固体,则为有相反应。若由气体生气体,液体生液体,固体生固体,则为无相反应。
七、相变球泡灯
相变球泡灯:为您的家庭照明带来新革命
现代科技的不断进步为我们提供了许多照明选择,其中最受欢迎且引人注目的就是相变球泡灯。这种创新型照明装置正以其独特的特性吸引着越来越多的消费者。
相变球泡灯是一种能够改变自身颜色和亮度的先进照明产品。不同于传统的白炽灯泡或荧光灯,相变球泡灯采用了一种特殊的技术实现其独特的功能。
技术原理
相变球泡灯的技术原理是利用了相变材料的特殊性质。相变材料具有在特定温度下从固态到液态的相变特性,这一过程伴随着能量的吸收和释放。
照明装置的内部集成了这种相变材料,通过控制其温度变化,可以实现灯泡颜色的改变和亮度的调节。相变球泡灯可以根据用户需求,在冷色光和暖色光之间切换,并且可以调节亮度以适应不同环境的需求。
节能环保
相变球泡灯不仅具有出色的照明效果,还具备了节能环保的优势。相比传统的白炽灯泡,相变球泡灯的能效更高,能有效减少能源消耗和碳排放。
由于相变材料的特殊性质,相变球泡灯在工作时能够产生较少的热量,并且其能量转化效率更高。这使得相变球泡灯在同样照明亮度下,能够节省大量电能,从而在降低家庭能耗方面发挥重要作用。
健康与舒适
相变球泡灯的另一个显著优点是能够提供更加健康和舒适的照明环境。相比传统的荧光灯,相变球泡灯不会产生频闪现象,减少了眼睛疲劳和视觉损伤的风险。
此外,相变球泡灯的颜色温度调节功能使其适应不同场景和活动的需求。在工作场所,使用较高亮度和冷色光可以增强注意力和警觉性;而在休息和娱乐场所,使用较低亮度和暖色光则能够带来更加温馨和放松的氛围。
长寿命与可靠性
相变球泡灯具有较长的使用寿命和可靠性,这对用户来说是一个重要的优势。相变材料的特性使得相变球泡灯能够更好地承受频繁的开关和调光操作,而不会影响其性能和寿命。
相变球泡灯还具备较高的耐震性和抗干扰性能,能够适应各种恶劣的使用环境。这使得相变球泡灯成为了更加可靠的照明选择,特别适用于需要长时间照明的场所,如商业建筑、办公室等。
结语
相变球泡灯作为一种创新型照明产品,以其独特的技术原理和众多优势受到了市场的广泛认可。其节能环保、健康舒适、长寿命和可靠性等特点使得它成为了家庭照明的理想选择。
当您正在考虑为家中进行照明改造时,不妨考虑选择相变球泡灯。它不仅能够为您带来出色的照明效果,还能够节省能源、提供健康舒适的照明环境。
投资于相变球泡灯不仅是对您家庭的负责任选择,也是对环境可持续发展的一种支持。让我们携手推动绿色照明技术的发展,为未来创造一个更加美好的家园。
---八、如何判断可逆相变与非可逆相变?
可以理解为在不借助外力的情况下,在加热和冷却过程中均能够在相变温度上下实现吸/放热,尤其是冷却时过冷度要小,否则相变过程不可逆.
可逆相变与不可逆相变的区分
在指定温度,对应凝聚相的饱和蒸汽压下,进行的凝聚相和气相的两相转变为可逆;
在标态压力下,对应液体的沸点下,进行的液体和气相的两相转变为可逆;
在标态压力下,对应液体的凝固点下,进行的凝聚相之间转变为可逆。
九、单相变三相变频原理?
单相变频原理:单相变频器是将交流电源转换为直流电源,再将直流电源转换为变频交流电源。其原理是通过变压器将输入的单相电源电压变换为低压直流电,然后经过滤波和调节电路使输出的直流电稳定,并通过逆变器将直流电转变为需要的交流电。这种交流电有宽频频率调节功能,可以用于调节电动机的转速。三相变频原理:三相变频器是指将三相电源频率调节为变频交流电源的装置。其工作原理是将输入的三相电源转换为直流电源,再通过逆变器将直流电转换为输出的变频交流电。通过设定逆变器输出的电压频率和振幅,可以使变频器控制的电机以不同的转速运转。常用于交流电动机控制,具有节能、稳定、平稳启动、静音等特点。
十、相变化读音?
相变化的读音是,相的拼音音节是xiang一声,×iang是三拼音音节,声调应该写在单韵母音节a上。变的拼音音节是bian四声,bian是三拼音音节。声调应该写在单韵母音节a的上面。
化的拼音音节是hua四声,hua是三拼音音节,声调应该写在单韵母音节a的上面。