常用存储器归纳

姓名:桑根培      学号:19021211264


易失性存储器:  掉电数据会丢失,相对的读写速度较快   (内存条)

非易失性存储器:掉电数据不会丢失,相对的读写速度较慢 (硬盘)

     比如在电脑上写word文档,如果没有手动保存,那么电脑就会保存到内存中(内存条),此时关机就会丢掉刚刚所写的文档内容。

DRAM :动态RAM ;电脑里用的一般是DDRIII  SDRAM

SRAM : 静态RAM ;STM32中



RAM存储器

    RAM是“Random  Access  Memory”的缩写,被译为随机存储器。所谓“随机存储器”指的是当存储器中的消息被读取或写入时,所需要的时间与这段信息所在的位置无关。RAM可随机读取内部任意地址的数据,时间都是相同的,因此而得名。早起计算机用磁鼓作为存储器,磁鼓是顺序读写设备,你要读写某一地址,必须按顺序转到那个地址才行,而不能直接向那个地址读写,磁鼓一个转盘一直在转圈。

    根据RAM的存储机制,又分为动态随机存储器DRAM(Dynamic  RAM)以及静态随机存储器SRAM(Static  RAM)。


DRAM的存储单元结构

       上图就是DRAM的一个存储单元,当存储数据的时候会通过MOS管会给电容充电,当电容充满电后,电容的电压值就是3.3V,表示逻辑1;反之电容电压值就是0V,表示逻辑0。八个这样的存储电容就可以组成一个字节。

       DRAM有一个机制,比如一开始电容电压是3.3V,逻辑为1,阈值是1.0V,低于1.0V后就认为是逻辑0。那我们就会过一段时间(极其短暂)就会去检查一下电容值,假如过一段时间检查到电容是2.7v,我们就会认为这个电容一开始是3.3V的,是因为放电,所以现在是2.7v,所以为了防止逻辑电平因为放电而改变,所以此时就会给电容充电到3.3V;而对于逻辑0,可能存在充电的特性,所以检测机制也会不停检测,如果检测到比如是0.7v就会马上放电。DRAM不断的用这样的机制去保证数据正常,这就是DRAM的刷新机制,也就是“动态RAM”这个名字的由来。

SRAM的存储单元

上图是SRAM的一个存储单元,一个存储单元也同样只能存储一个位

特性                                DRAM                                    SRAM

存取速度                         较慢                                        较快

集成度                             较高                                       较低

生产成本                         较低                                        较高

是否需要刷新                是(动态)                              否(静态)

       因为DRAM需要刷新,所以控制比较复杂;而SRAM不需要刷新,所以控制比较简单。因为F1芯片没有办法做到刷新的功能,所以STM32F103ZET6不能控制SDRAM;而F4可以控制

种类                                                                         特点

普通SDRAM                              在上升沿时同步数据

DDRII  SDRAM                         在上升沿及下降沿都同步数据,数据极限频率800MHz

DDRIII  SDRAM                        在上升沿及下降沿都同步数据,数据极限频率1600MHz


ROM存储器

ROM是“Read  Only Memory”的缩写,译为只读的存储器。后来设计出了可以方便写入数据的ROM,现在一般用于指代非易失性半导体存储器,包括FLASH,有些人也把它归为ROM。

种类                                                特性

MASK  ROM                    出厂时固化,不可修改

OTP     ROM                     用户可写入一次,之后不可修改

EPROM                            可重复擦写,需要使用专用紫外线照射设备擦除

EEPROM                          可重复擦写,电擦除,使用方便

    EEPROM内存很小,因此一般用于存放数据




FLASH存储器

        FLASH存储器又称为闪存,它也是可重复擦写的存储器,内存比EEPROM大的多,且在擦除时一般以多个字节为单位。


特性                                           NOR  FLASH                             NAND  FLASH

同容量存储器成本                              较贵                                          较便宜

集成度                                                较低                                            较高

介质类型                                           随机存储                                   连续存储

地址线和数据线                                 独立分开                                      共用

删除单元                                       以“扇区/块”擦除                       以“扇区/块”擦除

读写单元                                      可以基于字节读取                     必须以“块”为单元读取

读取速度                                             较高                                             较低

写入速度                                            较低                                              较高

坏块                                                   较少                                              较多

是否支持XIP                                      支持                                            不支持

        FLASH存储器又称闪存,它结合了ROM和RAM的长处,不仅具备电子可擦出可编程(EEPROM)的性能,还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据 (NVRAM的优势),U盘和MP3里用的就是这种存储器。

       目前Flash主要有两种NOR Flash和NADN Flash。NOR Flash的读取和我们常见的SDRAM的读取是一样,用户可以直接运行装载在NOR FLASH里面的代码,这样可减少SRAM的容量从而节约了成本。NAND Flash没有采取内存的随机读取技术,它的读取是以一次读取一块的形式来进行的,通常是一次读取512个字节,采用这种技术的Flash比较廉价。用户不能直接运行NAND Flash上的代码,因此很多使用NAND Flash的开发板除了使用NAND Flah以外,还附加一块小的NOR Flash来运行启动代码。一般小容量的存储用NOR Flash,因为其读取速度快,多用来存储操作系统等重要信息,而大容量的用NAND FLASH,最常见的NAND FLASH应用是嵌入式系统采用的DOC(Disk On Chip)和我们通常用的“闪盘”,可以在线擦除。目前市面上的FLASH 主要来自Intel,AMD,Fujitsu和Toshiba,而生产NAND Flash的主要厂家有Samsung和Toshiba。


NAND  FLASH:如果一直往某一个存储单元写入数据(好几万次),该存储单元可能会坏掉

坏块:就是说厂家在生产的时候会不可避免的导致某些存储单元坏掉

程序在片上执行,STM32或者51内部的FLASH都是NOR FLASH用来存储程序  ;NAND FLASH都是用来存储数据,如移动硬盘,U盘、SSD硬盘,SD卡。电脑装上SSD硬盘,开机会很快。如果用NAND FLASH存储程序,那么程序是无法直接运行的。


非易失性存储器的写入操作不会将0改写成1,所以在写之前必须先擦除。

ROM可以以字节擦除,而FLASH必须以块为单位擦除。

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