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標題:
ARM中ROM，RAM，FLASH基礎知識備忘
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作者:
技術(shù)小白
時(shí)間:
2018-4-29 10:53
標題:
ARM中ROM，RAM，FLASH基礎知識備忘
RAM(Random Access Memory)的全名為隨機存取記憶體，它相當于PC機上的移動(dòng)存儲，用來(lái)存儲和保存數據的。它在任何時(shí)候都可以讀寫(xiě)，RAM通常是作為操作系統或其他正在運行程序的臨時(shí)存儲介質(zhì)(可稱(chēng)作系統內存)。
不過(guò)，當電源關(guān)閉時(shí)RAM不能保留數據，如果需要保存數據，就必須把它們寫(xiě)入到一個(gè)長(cháng)期的存儲器中(例如硬盤(pán))。正因為如此，有時(shí)也將RAM稱(chēng)作“可變存儲器”。RAM內存可以進(jìn)一步分為靜態(tài)RAM(SRAM)和動(dòng)態(tài)內存(DRAM)兩大類(lèi)。DRAM由于具有較低的單位容量?jì)r(jià)格，所以被大量的采用作為系統的主記憶。
ROM(Read Only Memory)的全名為唯讀記憶體，它相當于PC機上的硬盤(pán)，用來(lái)存儲和保存數據。ROM數據不能隨意更新，但是在任何時(shí)候都可以讀取。即使是斷電，ROM也能夠保留數據。但是資料一但寫(xiě)入后只能用特殊方法或根本無(wú)法更改，因此ROM常在嵌入式系統中擔任存放作業(yè)系統的用途�，F在市面上主流的PDA的ROM大小是64MB以及128MB。
RAM和ROM相比，兩者的最大區別是RAM在斷電以后保存在上面的數據會(huì )自動(dòng)消失，而ROM就不會(huì )。
由于ROM不易更改的特性讓更新資料變得相當麻煩，因此就有了Flash Memory的發(fā)展 ，Flash Memory具有ROM不需電力維持資料的好處，又可以在需要的時(shí)候任意更改資料 ，不過(guò)單價(jià)也比普通的ROM要高。
SRAM速度非�？�，是目前讀寫(xiě)最快的存儲設備了，但是它也非常昂貴，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一級緩沖，二級緩沖。動(dòng)態(tài)RAM(Dynamic RAM/DRAM)保留數據的時(shí)間很短，速度也比SRAM慢，不過(guò)它還是比任何的ROM都要快，但從價(jià)格上來(lái)說(shuō)DRAM相比SRAM要便宜很多，計算機內存就是DRAM的。
DRAM分為很多種，常見(jiàn)的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等，這里介紹其中的一種DDR RAM。
DDR RAM(Date-Rate RAM)也稱(chēng)作DDR SDRAM，這種改進(jìn)型的RAM和SDRAM是基本一樣的，不同之處在于它可以在一個(gè)時(shí)鐘讀寫(xiě)兩次數據，這樣就使得數據傳輸速度加倍了。這是目前電腦中用得最多的內存，而且它有著(zhù)成本優(yōu)勢，事實(shí)上擊敗了Intel的另外一種內存標準-Rambus DRAM。在很多高端的顯卡上，也配備了高速DDR RAM來(lái)提高帶寬，這可以大幅度提高3D加速卡的像素渲染能力。
內存工作原理：內存是用來(lái)存放當前正在使用的(即執行中)的數據和程序，我們平常所提到的計算機的內存指的是動(dòng)態(tài)內存(即DRAM)，動(dòng)態(tài)內存中所謂的"動(dòng)態(tài)"，指的是當我們將數據寫(xiě)入DRAM后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，數據會(huì )丟失，因此需要一個(gè)額外設電路進(jìn)行內存刷新操作。
具體的工作過(guò)程是這樣的：一個(gè)DRAM的存儲單元存儲的是0還是1取決于電容是否有電荷，有電荷代表1，無(wú)電荷代表0。但時(shí)間一長(cháng)，代表1的電容會(huì )放電，代表0的電容會(huì )吸收電荷，這就是數據丟失的原因;刷新操作定期對電容進(jìn)行檢查，若電量大于滿(mǎn)電量的1/2，則認為其代表1，并把電容充滿(mǎn)電;若電量小于1/2，則認為其代表0，并把電容放電，藉此來(lái)保持數據的連續性。
ROM也有很多種，PROM是可編程的ROM，PROM和EPROM(可擦除可編程ROM)兩者區別是，PROM是一次性的，也就是軟件灌入后，就無(wú)法修改了，這種是早期的產(chǎn)品，現在已經(jīng)不可能使用了，而EPROM是通過(guò)紫外光的照射擦出原先的程序，是一種通用的存儲器。另外一種EEPROM是通過(guò)電子擦出，價(jià)格很高，寫(xiě)入時(shí)間很長(cháng)，寫(xiě)入很慢。
舉個(gè)例子，手機軟件一般放在EEPROM中，我們打電話(huà)，有些最后撥打的號碼，暫時(shí)是存在SRAM中的，不是馬上寫(xiě)入通過(guò)記錄(通話(huà)記錄保存在EEPROM中)，因為當時(shí)有很重要工作(通話(huà))要做，如果寫(xiě)入，漫長(cháng)的等待是讓用戶(hù)忍無(wú)可忍的。
FLASH存儲器又稱(chēng)閃存，它結合了ROM和RAM的長(cháng)處，不僅具備電子可擦除可編程(EEPROM)的性能，還不會(huì )斷電丟失數據同時(shí)可以快速讀取數據(NVRAM的優(yōu)勢)，U盤(pán)和MP3里用的就是這種存儲器。在過(guò)去的20年里，嵌入式系統一直使用ROM(EPROM)作為它們的存儲設備，然而近年來(lái)Flash全面代替了ROM(EPROM)在嵌入式系統中的地位，用作存儲Bootloader以及操作系統或者程序代碼或者直接當硬盤(pán)使用(U盤(pán))。
目前Flash主要有兩種NOR Flash和NADN Flash。NOR Flash的讀取和我們常見(jiàn)的SDRAM的讀取是一樣，用戶(hù)可以直接運行裝載在NOR FLASH里面的代碼，這樣可以減少SRAM的容量從而節約了成本。NAND Flash沒(méi)有采取內存的隨機讀取技術(shù)，它的讀取是以一次讀取一塊的形式來(lái)進(jìn)行的，通常是一次讀取512個(gè)字節，采用這種技術(shù)的Flash比較廉價(jià)。用戶(hù)不能直接運行NAND Flash上的代碼，因此好多使用NAND Flash的開(kāi)發(fā)板除了使用NAND Flah以外，還作上了一塊小的NOR Flash來(lái)運行啟動(dòng)代碼。
一般小容量的用NOR Flash，因為其讀取速度快，多用來(lái)存儲操作系統等重要信息，而大容量的用NAND FLASH，最常見(jiàn)的NAND FLASH應用是嵌入式系統采用的DOC(Disk On Chip)和我們通常用的"閃盤(pán)"，可以在線(xiàn)擦除。
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