記憶體的運作原理

當微處理器使用記憶體當資料儲存區時，計算的結果及資料都存放在這，如果程式要加以取用時，也可以取用儲存區。而儲存資料和讀取資料時。微處理器便將會所需的資訊定義記憶體的位置，微處理器透過位置匯流排將位址送到記憶體，然後資料便會把對應的資料傳送到正確的位址上。
而記憶體最重要的便是讀取的時間，從微處理器發布指令到取得位址資料，而記憶體回應後到送資料給微處理器，至微處理器確實接收到資料為止，而這個程序所花的時間便是記憶體的存取時間。假設記憶體的讀取時間是60ns，這便是意味著完成上述的程序所需的時間是60ns (稱毫微秒，十億分之一秒）。而為了使這個程序更加的快速，微處理器便會連往「快取記憶體」而快取的讀取時間低於20ns (或是與微處理器同步)，遠較主記憶體快的多，不過系統裡通常不會有太多的快取記憶體 (通常為512KB)因此只有被選定的資料才會再快取記憶體內佔有一席之地(通常程式設計師便會加以規劃其優先權），而選定的工作便由快取控制器來執行。
在RAM中，每一個位元組均須給一個「位址」來安放。因此每一個的記憶體位元組便會擁有兩個「參數」，即為保存在此位元組的「位址」與保存在此記憶體中的「資料」，因此記憶體需要兩個暫存器，一個與位址有關，一個與資料有關。「記憶體位址暫存器」(memory address regist MAD)表示目前正在存取之位元組的位址，而「記憶體資料暫存器」(memory data register MDR)則保存正在被寫入或讀取的資料。

讀出資料時之程序為：
1.將欲讀取的資料位置載入MAR
2.下達「讀出」指令
3.資料從記憶體的位址傳送到MDR，而系統再從MDR取出

寫入資料時之程序為：
1.將位址載入MAR
2.將欲寫入資料載入MDR
3.下達「寫入」指令，使資料由MDR傳送到所選定的記憶體位址中