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  • 常见的存储器
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    2020-07-15 13:47:20

    存储器的主要功能是存储程序和各种数据,并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。存储器单元实际上是时序逻辑电路的一种。按存储器的使用类型可分为只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM),两者的功能有较大的区别,因此在描述上也有所不同。存储的基础部分分为ROM和RAM。
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    常见存储器分类图示

    RAM:随机存取存储器是与CPU直接交换数据的内部存储器。它可以随时读写,而且速度很快,通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。当电源关闭时RAM不能保留数据。如果需要保存数据,就必须把它们写入一个长期的存储设备中(例如硬盘)。RAM和ROM相比,两者的最大区别是RAM在断电以后保存在上面的数据会自动消失,而ROM不会自动消失,可以长时间断电保存。

    ROM:只读存储器。ROM所存数据,一般是装入整机前事先写好的,整机工作过程中只能读出,而不像随机存储器那样能快速地、方便地加以改写。ROM所存数据稳定,断电后所存数据也不会改变。

    RAM可以分为SRAM(静态随机存储器)和DRAM(动态随机存储器)。

    SRAM它是一种具有静止存取功能的内存,不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。优点是速度快,不必配合内存刷新电路,可提高整体的工作效率。缺点是集成度低,功耗较大,相同的容量体积较大,而且价格较高,少量用于关键性系统以提高效率。

    DRAM是最为常见的系统内存。DRAM只能将数据保持很短的时间。为了保持数据,DRAM使用电容存储,所以必须隔一段时间刷新(refresh)一次,如果存储单元没有被刷新,存储的信息就会丢失。

    SDRAM(同步动态随机存取存储器),是在DRAM的基础上发展而来,为DRAM的一种,同步是指Memory工作需要同步时钟,内部命令的发送与数据的传输都以时钟为基准;动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失;随机是指数据不是线性依次存储,而是由指定地址进行数据读写。

    DDR SDRAM又是在SDRAM的基础上发展而来,这种改进型的DRAM和SDRAM是基本一样的,不同之处在于它可以在一个时钟读写两次数据,这样就使得数据传输速度加倍了。这是目前电脑中用得最多的内存,而且它有着成本优势。

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    现有常见存储器的分类

     

    易失性存储器就是和非易失性存储器的唯一区别在于前者掉电数据会被清除。

    1、  易失性存储器的代表就是RAM,RAM又分DRAM(动态随机存储器)和SRAM(静态随机存储器),他们之间不同在于生产工艺的不同,SRAM保存数据是靠晶体管锁存的,DRAM保存数据靠电容充电来维持。SRAM的工艺复杂,生产成本高,所以贵,容量比较大的RAM我们都选用的是DRAM。而且SRAM速度较快。

    2、  RAM既然是存储器就要传输数据,传输数据就是通信。通信又分同步通信和异步通信。前面我们所说的DRAM和SRAM都是异步通信的,速率没有SDRAM和SSRAM快。所以现在大容量RAM存储器是选用SDRAM的。S(Synchronous同步)

    3、  现在电脑里面用的内存条就是RAM。我的电脑台式机用的是DDR3SDRAM,我的手机用的是DDR4 SDRAM,我的嵌入式开发板用的是DDR2 SDRAM。那么DDR SDRAM和SDRAM的区别在于DDR(double data rate)双倍速率。SDRAM只在时钟的上升沿表示一个数据,而DDR SDRAM能在上升沿和下降沿都表示一个数据。DDR也一步步经过改良出现了一代、二代、三代,现在也有四代。

    4、  Cache常见于CPU中,cache实质属于SRAM,所以是造价高,但是速度快,比DRAM快,在电脑中体现在cache(sram)比内存(dram)快,所以cache作为CPU和内存之间通信的桥梁。

    5、  那么cache是怎么加快CPU和内存的通信的呢?先了解cache是要解决CPU和内存之间的什么矛盾。矛盾在于:CPU读取速度快,而内存给的速度慢,这样CPU要接一会数据等一会,浪费了CPU处理时间。我们把CPU常读取的内存的数据放到cache中,CPU读取cahce很快,这样CPU就免了等待时间,CPU的处理速度就提高了。还有一个问题就是cache怎么知道哪些是CPU的常用数据?其实cache存储的是PU刚用过或循环使用的一部分数据,就是做一些数据的缓存。所以cache又叫缓存。

    6、  非易失性存储器常见的有ROM,FLASH,光盘,软盘,机械硬盘。他们作用相同,只是实现工艺不一样。

    7、  光盘、软盘和机械硬盘都很好理解,不做解释。

    8、  ROM(Read Only Memory)在以前就是只读存储器,就是说这种存储器只能读取它里面的数据无法向里面写数据。实际是以前向存储器写数据不容易,所以这种存储器就是厂家造好了写入数据,后面不能再次修改。现在技术成熟了,ROM也可以写数据,但是名字保留了下来。

    9、  ROM分为MASK ROM、OTPROM、EPROM、EEPROM。MASK ROM是掩膜ROM这种ROM是一旦厂家生产出来,使用者无法再更改里面的数据。OTPROM(One Time Programable ROM)一次可变成存储器,出厂后用户只能写一次数据,然后再也不能修改了,一般做存储密钥。EPROM(Easerable Programable ROM)这种存储器就可以多次擦除然后多次写入了。但是要在特定环境紫外线下擦除,所以这种存储器也不方便写入。EEPROM(Eelectrically Easerable Programable ROM)电可擦除ROM,现在使用的比较多因为只要有电就可擦除数据,就可以写入数据。

    10、   FLASH是一种可以写入和读取的存储器,叫闪存,FLASH也叫FLASH ROM,有人把FLASH当做ROM。FLASH和EEPROM相比,FLASH的存储容量大。FLASH的速度比现在的机械硬盘速度快,现在的U盘和SSD固态硬盘都是Nandflash。FLASH又分为Norflash和Nandflash。

     
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    转载于: http://www.pcbbar.com/forum.php?mod=viewthread&tid=4181&highlight=flash


    FLASH(闪速存储器)引脚图

     

    布局:一般采用菊花链拓扑结构

     

     

    布线:
    信号线需要控制阻抗,特性阻抗:50
    线与线中心间距满足3W原则
    等长控制误差:+/-100mil
     

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/tureno/articles/8352598.html

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  • 常见存储器介绍

    2022-06-07 16:48:47
    常用存储器介绍

    基本的存储器种类

    在这里插入图片描述
    存储器按其存储介质特性主要分为“易失性存储器”和“非易失性存储器”两大类。其中的“易失/非易失”是指存储器断电后,它存储的数据内容是否会丢失的特性。由于一般易失性存储器存取速度快,而非易失性存储器可长期保存数据,它们都在计算机中占据着重要角色。在计算机中易失性存储器最典型的代表是内存,非易失性存储器的代表则是硬盘。

    易失性存储器

    RAM 存储器

    RAM 是“Random Access Memory”的缩写,被译为随机存储器。现在 RAM 已经专门用于指代作为计算机内存的易失
    性半导体存储器。

    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) 两种。

    SDRAM

    根据 DRAM 的通讯方式,又分为同步和异步两种,这两种方式根据通讯时是否需要使用时钟信
    号来区分。
    由于使用时钟同步的通讯速度更快,所以同步 DRAM 使用更为广泛,这种 DRAM 被称为同步动态随机存取存储器SDRAM(Synchronous DRAM)。

    SRAM

    SRAM 根据其通讯方式也分为同步 (SSRAM) 和异步 SRAM,相对来说,异步 SRAM 用得比较广泛。

    DRAM 与 SRAM 的应用场合

    DRAM 与 SRAM 对比如下图所示。
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    在实际应用场合中,SRAM 一般只用于 CPU 内部的高速缓存 (Cache),而外部扩展的内存一般使用 DRAM。在 STM32 系统的控制器中,只有 STM32F429 型号或更高级的芯片才支持扩展SDRAM,其它型号如 STM32F1、STM32F2 及 STM32F103 等型号只能扩展 SRAM。

    非易失性存储器

    EEPROM

    EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 是电可擦除存储器。EEPROM 可以重复擦写,它 的擦除和写入都是直接使用电路控制,不需要再使用外部设备来擦写。而且可以按字节为单位修改数据,无需整个芯片擦除。
    现在主要使用的 ROM 芯片都是 EEPROM

    FLASH 存储器

    FLASH 存储器又称为闪存,它也是可重复擦写的储器,部分书籍会把 FLASH 存储器称为 FLASH ROM,但它的容量一般比 EEPROM 大得多,且在擦除时,一般以多个字节为单位。如有的 FLASH存储器以 4096 个字节为扇区,最小的擦除单位为一个扇区。根据存储单元电路的不同,FLASH存储器又分为 NOR FLASH 和 NAND FLASH。 NOR FLASH 与 NAND FLASH 特性对比如下所示。
    在这里插入图片描述

    由于两种 FLASH 存储器特性的差异,NOR FLASH 一般应用在代码存储的场合,如嵌入式控制器内部的程序存储空间。而 NAND FLASH 一般应用在大数据量存储的场合,包括 SD 卡、U 盘以及固态硬盘等,都是 NAND FLASH 类型的。

    参考:[野火EmbedFire]《STM32 HAL库开发实战指南——F103系列》—20220219.pdf

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