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  • 外部存储器的特点
    2021-06-24 00:47:23

    内存是计算机的重要组成部分。它用于存储程序和数据。它可以分为:计算机内部存储器(内部存储器,称为存储器),计算机外部存储器(外部存储器,称为外部存储器)

    通常来说,主内存是指内存;但是,在某些高度化的情况下,主内存和内存之间仍然存在一定差异。还有其他形式的内存存储。外部存储是指辅助存储,例如硬盘,U盘,CD和软盘。

    cpu中的内存和主内存是两个概念。处理器需要自己的内部存储器,该内部存储器以寄存器的形式存在。

    内存

    内存,也称为主内存,是CPU可以直接寻址的存储空间。它的特点是访问速度快。内存是计算机的主要组件,它与外部内存有关。

    内存通常使用半导体存储单元,包括随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM)和高级缓存(Cache)。

    RAM(随机存取存储器)

    高速访问,支持读写数据,读写时间相等,与地址无关,但是掉电后其中的数据将丢失。

    ROM(只读存储器)

    断电后信息不会丢失,例如用于计算机启动的BIOS芯片。访问速度非常低(与RAM相比),无法重写。由于信息无法重写和升级,因此现在很少使用。

    缓存

    在CPU和内存之间,通常使用第一级缓存(L1),第二级缓存(L2),第三级缓存(L3)(通常在Intel系列中)))。速度比内存快。当CPU读取或写入内存中的数据时,数据将存储在高级缓冲存储器中。下次访问数据时,CPU将直接读取高级缓冲存储器而不是慢速读取记忆。

    外部存储空间

    外部存储是指除计算机内存和CPU缓存以外的其他存储。此类存储通常在断电后能够保存数据。外部存储需要通过I / O系统与其交换数据,也称为辅助存储。常见的外部存储设备包括硬盘,软盘,CD,U盘等。

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    iNand是SanDisk公司出产的eMMC,moviNand是三星公司出产的eMMC oneNAND oneNand是三星公司出的一种Nand SD卡/TF卡/MMC卡 eSSD 总结: •1、现代SoC支持多种外部存储器 •2、外部存储器主要用来存储程序(可执行代码...

    CPU连接内存和外存的连接方式不同,内存RAM(DRAM、SRAM、SDRAM)需要直接地址访问,所以是通过地址总线和数据总线的总线式访问方式连接的(好处是直接访问、随机访问;坏处是占用CPU的地址空间,大小受限);外存ROM(硬盘、flash(Nand、inand······U盘、SSD)、光盘)是通过CPU的外存接口来连接的(好处是不占用CPU的地址空间,坏处是访问速度没有总线式快、访问时序复杂)。

    flash分为nandflash和norflash

    NorFlash总线式访问,接到SROM bank,优点是可以直接总线访问,也就是说可以原地运行,不用到内存中去运行,一般用来启动。(贵)
     但是现在Nandflash也可以用来启动。(性价比高)
    NandFlash分为SLC和MLC
    eMMC/iNand/moviNandeMMC(embeded MMC)    iNand是SanDisk公司出产的eMMC,moviNand是三星公司出产的eMMC
    oneNANDoneNand是三星公司出的一种Nand
    SD卡/TF卡/MMC卡 
    eSSD 

     

    总结:

    1、现代SoC支持多种外部存储器

    2、外部存储器主要用来存储程序(可执行代码),相当于电脑的硬盘。

    3、各种不同外部存储器原理不同,大小、性价比不同,一般产品厂家根据需要选择适合自己产品的外存使用。

    4、外部存储器和CPU连接一般不是通过地址&数据总线直接相连,因为地址空间不够用。一般都是通过专门的接口来连


            

    内存  
    SRAM

    静态内存

    特点是容量小、价格高,优点是不需要软件初始化直接上电就能用。
    DRAM动态内存特点是容量大、价格低,缺点是上电后不能直接使用,需要软件初始化后才可以使用。
    外存  
    NorFlash 特点是容量小、价格高,优点是可以和CPU直接总线式相连,CPU上电后可以直接读取,所以一般用作启动介质。
    NandFlash和硬盘一样特点是容量大、价格低,缺点是不能总线式访问,也就是说CPU上电后不可以直接读取,需要CPU运行一些初始化软件,然后通过时序接口读写。

    单片机中:内存需求量少,且希望开发尽量简单,适合全部使用SRAM;

    嵌入式中:内存需求量大,适合使用DRAM,在没有NorFlash等启动介质的情况下,还需要使用少量的SRAM;

    PC机中:内存需求量大,而且软件复杂,不在乎DRAM初始化的开销,适合全部用DRAM。


    PC机一般都是:很小容量的BIOS(NorFlash)+很大容量的硬盘(类似于NandFlash)+很大容量的DRAM;

    一般的单片机:很小容量的NorFlash+很小容量的SRAM

    嵌入式系统:因为NorFlash很贵,所以现在很多嵌入式系统不倾向于使用NorFlash,而是采用内置小容量SRAM+外接大容量的NandFlash+外接大容量的DRAM(我个人觉得还是内置了很小容量的NorFlash来初始化外接的NandFlash,并从NandFlash来获得初始化DRAM的代码,因为NandFlash的种类并不多,而DRAM的种类很多,当然了,这只是我从s5pv210开发板的启动过程推测来的,是否正确还有待考究)

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  • 6.地址映射和外部存储器

    千次阅读 2016-03-26 16:32:39
    6.1.内存映射和地址映射 6.2.内存和外存详解 6.3.SoC常用外部存储器 6.4.S5PV210支持的外部存储器 6.5.开发板支持的外部存储器 6.6.外部存储器总结

    6.1.内存映射和地址映射
    (1)S5PV210属于ARM的Cortex-A8架构,32位的CPU(有32根数据总线),CPU设计时就有32根地址总线和32根数据总线。32根地址总线决定了CPU的寻址空间为4G(现代CPU访问的基本单位是B,即字节1B=8b。1B需要一个地址,那么一根地址总线访存容量为1B,两根地址总线访存容量为4B,即00,01,10,11四个地址。现在大多数的CPU是32根地址总线的,访存容量为4G),那么关于这4G空间如何分配使用,即所谓的内存映射或地址映射问题。
    (2)地址映射是由设计CPU的人事先设计好的,我们需要查看datasheet了解具体的地址映射。在数据手册”S5PV210_UM_REV1.1”中”section 01_overview”中的第2部分”2 MEMORY MAP”主要描述了S5PV210中的内存映射(见图1和图2)。
    (3)专业术语:ROM(read only memory 只读存储器,不能直接通过地址总线写数据 );RAM(ramdom access memory 随机访问存储器);IROM(internal rom 内部ROM,指的是集成到SoC内部的ROM);IRAM(internal ram 内部RAM,指的是集成到SoC内部的RAM);DRAM(dynamic ram 动态RAM);SRAM(static ram 静态RAM);SROM(static rom或sram and rom?);ONENAND/NAND(都为NAND FLASH,ONENAND是三星的NAND FLASH芯片) ;SFR(special function register 特殊功能寄存器)。
    (4)我们最好记住DARM0(0x2000_0000~0x3FFF_FFFF,512MB)和DARM1(0x4000_0000~0x7FFF_FFFF,1024MB)及IRAM(0xD002_0000~0xD003_7FFF,96KB)这三个区域的地址映射详情。


    6.2.内存和外存详解
    (1)内存,即内部存储器,用来运行程序的,RAM(譬如DRAM、SRAM、DDR);外存,外部存储器,用来存储数据的,ROM(譬如硬盘、Flash(Nand、iNand、U盘、SSD固态硬盘)、光盘)。
    (2)CPU连接外存和内存的连接方式是不同的。内存需要直接地址访问,所以是通过地址总线和数据总线的总线式访问方式连接的(好处是直接访问、随机访问;坏处是占用CPU的地址空间,大小受限)。外存是通过CPU的外存接口来连接的(好处是不占用CPU的地址空间;坏处是访问速度没有总线式快,访问时序较复杂)。


    6.3.SoC常用外部存储器
    (1)NorFlash类:NorFlash,总线式访问,可接到SROM bank;单位容量较贵而且容量较小,16MB就已经很大了;一般用作启动介质,譬如台式机上使用NorFlash存储BIOS。
    (2)NandFlash类:NandFlash(分为SLC(容量较小、价格高、访问稳定性好、访问时序较简单、不容易出现坏块、一般不需要做ecc校验)和MLC(容量非常大、价格很低、访问较复杂、较容易出现坏块、必须做ecc校验))、eMMC/iNand/moviNand(embeded MMC即嵌入式的MMC卡,目前比较流行,iNand是SanDisk公司出产的eMMC,moviNand是三星公司出产的eMMC,eMMC是国际性标准)、SD卡/TF卡/MMC卡(将来可能会淘汰)、oneNAND(是三星公司自己出的Nand Flash,它是三星公司自己的标准)、eSSD(嵌入式的固态硬盘即MLC的NandFlash)。
    (3)硬盘类:SATA硬盘,机械式访问、磁存储原理、通过SATA接口连接电脑。硬盘在台式机和笔记本电脑上使用较多,硬盘的特点是单位存储容量比较便宜,后续估计硬盘会被Flash淘汰掉。


    6.4.S5PV210支持的外部存储器
    (1)见datasheet Section2.6 booting sequence、见datasheet Section5全部,memory、见datasheet Section8.7 SD/MMC部分。
    (2)The booting device(启动介质):General NAND Flash memory、OneNAND memory、SD/MMC memory (such as MoviNAND and iNAND)、eMMC memory、eSSD memory、UART and USB devices。


    6.5.开发板支持的外部存储器
    (1)我们使用的是三星的NandFlash,容量为512MB(字节)。GEC210开发板通过拨码开关选择从NandFlash启动或SD卡启动。
    (2)S5PV210共支持4个SD/MMC通道,其中通道0和2依次用作启动。X210开发板中SD/MMC0通道用于连接板载MMC,因此外部启动时只能使用SD/MMC2通道(注意通道3不能启动)。见”S5PV210_iROM_ApplicationNote_Preliminary_20091126.pdf”中P6。


    6.6.外部存储器总结
    (1)现代SoC支持多种外部存储器。
    (2)外部存储器主要用来存储程序(可执行代码),相当于电脑的硬盘。
    (3)各种不同外部存储器原理不同,大小、性价比不同,一般产品厂家根据需要选择适合自己产品的外存使用。
    (4)外部存储器和CPU连接一般不是通过地址&数据总线直接相连,因为地址空间不够用。一般都是通过专门的接口来连接的。


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  • 1653的通用外部存储器包括硬盘,软盘,光盘,U盘等.软盘,硬盘,光盘,U盘和磁带都是外部存储.从冯·诺依曼的存储程序的工作原理和计算机的组成来看,计算机被分为算术单元,控制器,存储器和输入/输出设备. 这里的...

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    磁盘.

    除了计算机5261的存储器和CPU高速缓存之外的外部存储装置2113. 即使关闭电源,此类存储仍可以保存数据. 1653的通用外部存储器包括硬盘,软盘,光盘,U盘等.

    pic1.gif

    软盘,硬盘,光盘,U盘和磁带都是外部存储.

    从冯·诺依曼的存储程序的工作原理和计算机的组成来看,计算机被分为算术单元,控制器,存储器和输入/输出设备. 这里的内存是指内存,而硬盘属于输入/输出设备.

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    CPU操作所需的程序代码和数据来自内存,而内存中的内容来自硬盘,因此硬盘不直接与CPU打交道.

    与内部存储器相比,硬盘是外部存储器.

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    内存用于存储数据. 内存具有缓存和内存. 计算机内部存储,外部存储类似于U盘外部存储.

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    扩展的:

    存储类型很多,根据用途可以分为主存储和辅助存储. 主存储也称为内部存储(简称内存),辅助存储也称为外部存储(简称为外部存储). 内部存储器最显着的特点是访问速度快,但容量小且价格昂贵;外部存储器的特点是容量大,价格低,但访问速度较慢.

    内部存储器用于存储立即需要的程序和数据;外部存储器用于存储暂时不使用的程序和数据. 信息经常在内部存储器和外部存储器之间交换. 外部存储通常是磁性介质或光盘,例如硬盘辅存储器的分类,软盘辅存储器的分类,磁带,CD等,它们可以长时间保存信息,并且不依赖电力保存信息,而是由机械组件驱动,速度比CPU慢得多.

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