第十五天

2020.11.20第十五天学习总结

主要内容为存储器讲解和软件仿真操作方法

存储器

1.用来存储程序代码和数据。

2.按存储介质特性主要分为易失性存储器和非易失性存储器。

(易失与非易失是指在存储器断电后,存储的数据的内容是否会丢失。)

易失性存储器:存取速度快,典型代表为内存。

非易失性存储器:可长期保存数据,典型代表为硬盘。

3.RAM  存储器

随机存储器(属于易失性存储器)

当存储器中的消息被读取或写入时,所需的时间与这段信息所在的位置无关,即RAM可随意读取其内部任一地址的数据,时间都是相同的。

(早期计算机使用磁鼓寄存器,磁鼓只能按顺序读写)

如今RAM指的就是易失性半导体存储器。

根据RAM的存储机制可分为DRAM动态随机存储器和SRAM静态随机存储器。

4.DRAM  动态随机存储器

以电容的电荷表示数据,由于电容的收放点特性,因此需要定期刷新操作,因此为动态。

刷新操作是对电容进行检查。电量大于1/2,表示1,并充满电容;电量小于1/2,代表0,并放空电容。

(1)SDRAM  同步动态随机寄存器

DRAM加上时钟进行同步通信,但只能在时钟上升沿表示有效数据。

相较于SRAM的通信速度更快。

(2)DDR SDRAM  双倍数据传输的同步动态随机存储器

更高效的SDRAM存储器,特点是时钟上升沿和下降沿各表示一个数据。

相较于SDRAM的通信速度提高一倍。

DDRII和DDRIII只是提高了同步时钟的频率。

5.SRAM  静态随机存储器

以锁存器来存储数据,无需定期刷新,因此为静态。

根据通信方式分为同步SSRAM和异步SRAM,异步SRAM较为常见。

6.DRAM和SRAM的应用场合。

DRAM相较于SRAM的优点:成本更低,集成度更高。

                                    缺点:存取速度慢(由其电容结构决定)。

SRAM多用于CPU内部的高速缓存,DRAM多用于外部扩展的内存。

7.ROM存储器

只读存储器(属于非易失性存储器)

后期设计出了可以方便写入数据的ROM,但只读的名称被沿用了。

如今ROM指的就是非易失性半导体寄存器。

(1)MASK ROM(正宗的只读存储器)

出厂后存储数据不可修改。

大批量生产时成本低。

(2)OTPROM  一次性可编程存储器

出厂时内部没有资料,用户仅可写入一次内容,之后不可修改。

可用来存储秘钥。STM32F429系列芯片内部有一部分OTPROM空间。

(3)EPROM可  重复擦写存储器

可通过紫外线照射芯片内部来擦除数据。(已被EEPROM取代)

(4)EEPROM  电可擦除存储器

可直接使用电路控制擦除与写入。可按字节为单位修改数据。

8.Flash  存储器(又称闪存,或Flash ROM)

属于可重复擦写的存储器。

容量一般比EEPROM大得多。

擦除时一般以多个字节为单位。

根据存储单元电路可分为NOR Flash和NAND Flash。

Flash的擦除次数有限(约为10万次左右)。

9.NOR与NAND的共性:数据写入前都要有擦除操作。

                                       擦除操作以“扇区/块”为单位(以多个字节为扇区)。

特性分别为:

(1)NOR的地址线与数据线分开。可按“字节”读写数据。

(NOR上存储代码指令,在CPU与NOR进行数据交换时无需额外的处理操作。)

(2)NAND的数据和地址线共用。只能按“块”读写数据。

(NAND上存储了代码指令,CPU给NAND地址后,无法直接返回该地址的数据。)

(3)NOR Flash支持XIP;NAND Flash不支持XIP。

(4)Flash在接近寿命时会出现操作失败现象。

NAND为整块擦写,因此会出现坏块(整块失效)。NOR则寿命更长。

Flash会使用“探测/错误更正”(EDC/ECC)算法来确保数据的正确性。

(5)NOR Flash一般用于代码存储。如嵌入式控制器内部的程序存储空间。

NAND Flash一般用于大数据量存储。如SD卡、U盘、固态硬盘等。

10.非易失性存储器还包括光盘、软盘、机械硬盘等。

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