姓名:牛馨航 学号:19020100307 学院:电子工程学院
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原文链接:https://blog.csdn.net/RedValkyrie/article/details/105421319
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十一、内存和外存
< 1 > 内存(RAM)
即内部存储器,是用来运行程序的,作为程序运行的环境,因为内存时RAM随机存储的,CPU可以通过地址总线和它们相连接的。
举例:DRAM、SRAM、DDR
< 2 > SRAM 和 DRAM
2.1 SRAM(静态内存)
缺点:容量小、价格高
优点:不需要软件初始化,直接上电就能使用
2.2 DRAM(动态内存)
优点:容量大、价格低
缺点:上电后不能直接使用,需要软件初始化后才能使用
2.3 总结
单片机中:内存需求量小,而且希望开发尽量简单,适合全部用SRAM
嵌入式系统:内存需求量大,而且没有NorFlash等可启动介质
PC机:内存需求量大,而且软件复杂,不在乎DRAM的初始化开销,适合全部用DRAM
< 3 > 外存(ROM)
即外部存储器,用来存储东西的(程序、文档、数据等)
举例:硬盘、Flash(包含Nand、iNand… U盘、SSD)、光盘
< 4 > CPU与内存、外存的连接方式
CPU连接内存和外存的连接方式不同。
内存需要直接访问,所以是通过地址总线&数据总线的总线式访问方式连接的(好处是直接访问,随机访问;坏处是占用CPU的地址空间,大小受限)
举例:如下图所示CPU与内存连接是一根一根地址线相连接上的。有地址总线的条数决定它能访问内存的大小,所以一般总线的条数确定了,CPU能够访问的最大内存也就确定了,内存的大小一般是相对于其它的外存允许的地址范围大。比如这款芯片DRAM的起始地址从0X20000000到0X7FFFFFFF就是1G的大小,表示CPU在内存寻址最大为1G。再就是我现在使用的I.MX6ULL的内存大小是512MB,那么 512 M B = 512 × 2 20 B y t e = 2 29 B y t e 512 MB = 512×2^{20} Byte = 2^{29} Byte,表示CPU具有的地址总线条数是29条。

外存是通过CPU的外存接口来连接的(好处是不占用CPU的地址空间,坏处是访问速度没有总线式快,访问时序较复杂)
举例:如下图所示,这里NAND的范围是256MB,但是这可不意味着CPU只能接256MB大小的NAND Flash,一般开发板上接的都是几个GB大小的NAND Flash,如果仅仅是一个NAND Flash就需要占用几个G的空间,和内存一样通过地址总线来接的,那基本是吃不消的。所以外存是通过一些接口来连接的,所以对于如下芯片的设定,在连接NAND Flash的时候就只有256MB的空间大小,但是还是能与几个G的NAND Flash连接上然后放到如下这么一段看起来比较小的空间里去。因为在非总线式连接里面,有一个接口程序的时序操作去访它问的。

< 5 > SoC常用外部存储器
5.1 Flash:电子式访问
NorFlash
特点:容量小、价格高。优点是可以和CPU直接总线式相连,CPU上电后可以直接读取,所以一般用作启动介质,启动代码烧写到NorFlash里,然后NorFlash接到地址总线上,一般接到CPU的SROM bank。比如台式机的bios就是一块Nor Flash,bios里面事先烧好了一段启动代码,用来启动。而且以前的板子就是含有一块NorFlash和一块NandFlash,NorFlash专门用来主板启动,启动之后用NandFlash当硬盘。
NandFlash(跟硬盘一样)
特点:容量大、价格低。缺点是不能总线式访问,也就是说不能上电CPU直接读取,需要CPU先运行一些初始化软件,然后通过时序接口读写
EMMC、iNand、moviNand
eMMC(嵌入式MMC卡,e表示embeded),也就是eMMC本身是一个芯片,但是它类似是一张SD卡,你把EMMC卡当做芯片放在主板上,就相当于给开发板插了一张SD卡。EMMC卡、SD卡本身内部就有一个CPU,它自己内部就可以做一些处理,相当于给主板上的CPU减轻负担。
oneNAND
SD卡、TF卡、MMC卡
eSSD
5.2 硬盘:机械式访问、磁存储原理
硬盘:通过机械式访问、磁存储原理、SATA是接口
SATA硬盘(SATA是一种接口)
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