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標(biāo)題: ARM中ROM，RAM，F(xiàn)LASH基礎(chǔ)知識(shí)備忘 [打印本頁(yè)]

作者: xyd2018 時(shí)間: 2018-11-21 15:20
標(biāo)題: ARM中ROM，RAM，F(xiàn)LASH基礎(chǔ)知識(shí)備忘
RAM(Random Access Memory)的全名為隨機(jī)存取記憶體，它相當(dāng)于PC機(jī)上的移動(dòng)存儲(chǔ)，用來(lái)存儲(chǔ)和保存數(shù)據(jù)的。它在任何時(shí)候都可以讀寫(xiě)，RAM通常是作為操作系統(tǒng)或其他正在運(yùn)行程序的臨時(shí)存儲(chǔ)介質(zhì)(可稱(chēng)作系統(tǒng)內(nèi)存)。

不過(guò)，當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)RAM不能保留數(shù)據(jù)，如果需要保存數(shù)據(jù)，就必須把它們寫(xiě)入到一個(gè)長(zhǎng)期的存儲(chǔ)器中(例如硬盤(pán))。正因?yàn)槿绱耍袝r(shí)也將RAM稱(chēng)作“可變存儲(chǔ)器”。RAM內(nèi)存可以進(jìn)一步分為靜態(tài)RAM(SRAM)和動(dòng)態(tài)內(nèi)存(DRAM)兩大類(lèi)。DRAM由于具有較低的單位容量?jī)r(jià)格，所以被大量的采用作為系統(tǒng)的主記憶。

ROM(Read Only Memory)的全名為唯讀記憶體，它相當(dāng)于PC機(jī)上的硬盤(pán)，用來(lái)存儲(chǔ)和保存數(shù)據(jù)。ROM數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)。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(tǒng)中擔(dān)任存放作業(yè)系統(tǒng)的用途。現(xiàn)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(qū)別是RAM在斷電以后保存在上面的數(shù)據(jù)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(dāng)麻煩，因此就有了Flash Memory的發(fā)展，F(xiàn)lash 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速度非常快，是目前讀寫(xiě)最快的存儲(chǔ)設(shè)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(jí)緩沖，二級(jí)緩沖。動(dòng)態(tài)RAM(Dynamic RAM/DRAM)保留數(shù)據(jù)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(jì)算機(jī)內(nèi)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(shù)據(jù)，這樣就使得數(shù)據(jù)傳輸速度加倍了。這是目前電腦中用得最多的內(nèi)存，而且它有著成本優(yōu)勢(shì)，事實(shí)上擊敗了Intel的另外一種內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)-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(nèi)存工作原理：內(nèi)存是用來(lái)存放當(dāng)前正在使用的(即執(zhí)行中)的數(shù)據(jù)和程序，我們平常所提到的計(jì)算機(jī)的內(nèi)存指的是動(dòng)態(tài)內(nèi)存(即DRAM)，動(dòng)態(tài)內(nèi)存中所謂的"動(dòng)態(tài)"，指的是當(dāng)我們將數(shù)據(jù)寫(xiě)入DRAM后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，數(shù)據(jù)會(huì)丟失，因此需要一個(gè)額外設(shè)電路進(jìn)行內(nèi)存刷新操作。

具體的工作過(guò)程是這樣的：一個(gè)DRAM的存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)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(zhǎng)，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(shù)據(jù)丟失的原因;刷新操作定期對(duì)電容進(jìn)行檢查，若電量大于滿(mǎn)電量的1/2，則認(rèn)為其代表1，并把電容充滿(mǎn)電;若電量小于1/2，則認(rèn)為其代表0，并把電容放電，藉此來(lái)保持?jǐn)?shù)據(jù)的連續(xù)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(qū)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(xiàn)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(chǔ)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(zhǎng)，寫(xiě)入很慢。

舉個(gè)例子，手機(jī)軟件一般放在EEPROM中，我們打電話，有些最后撥打的號(hào)碼，暫時(shí)是存在SRAM中的，不是馬上寫(xiě)入通過(guò)記錄(通話記錄保存在EEPROM中)，因?yàn)楫?dāng)時(shí)有很重要工作(通話)要做，如果寫(xiě)入，漫長(zhǎng)的等待是讓用戶(hù)忍無(wú)可忍的。

FLASH存儲(chǔ)器又稱(chēng)閃存，它結(jié)合了ROM和RAM的長(zhǎng)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(shù)據(jù)同時(shí)可以快速讀取數(shù)據(jù)(NVRAM的優(yōu)勢(shì))，U盤(pán)和MP3里用的就是這種存儲(chǔ)器。在過(guò)去的20年里，嵌入式系統(tǒng)一直使用ROM(EPROM)作為它們的存儲(chǔ)設(shè)備，然而近年來(lái)Flash全面代替了ROM(EPROM)在嵌入式系統(tǒng)中的地位，用作存儲(chǔ)Bootloader以及操作系統(tǒng)或者程序代碼或者直接當(dāng)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(yùn)行裝載在NOR FLASH里面的代碼，這樣可以減少SRAM的容量從而節(jié)約了成本。NAND Flash沒(méi)有采取內(nèi)存的隨機(jī)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(jié)，采用這種技術(shù)的Flash比較廉價(jià)。用戶(hù)不能直接運(yùn)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(yùn)行啟動(dòng)代碼。

一般小容量的用NOR Flash，因?yàn)槠渥x取速度快，多用來(lái)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)等重要信息，而大容量的用NAND FLASH，最常見(jiàn)的NAND FLASH應(yīng)用是嵌入式系統(tǒng)采用的DOC(Disk On Chip)和我們通常用的"閃盤(pán)"，可以在線擦除。

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