存儲器按存儲介質特性來說,可以分為兩類,一類就是易失性存儲器,一類是非易失性存儲器。從計算機角度上看,易失性存儲器可以理解為內存,而非易性存儲器可以理解為硬盤。
易失性存儲器的特點:掉電丟失數據,但存取數據速度很快。
而非易性存儲器最大的特性:掉電不丟失數據,可用于長期存儲數據。
易失性存儲器
易失性存儲器的代表就是RAM,即隨機存儲器。RAM通常作為操作系統或者系統正在運行中的程序的臨時數據存儲介質。按照存儲結構,RAM又分為兩種,一種為DRAM(DynamicRAM)即動態隨機存儲器,另一種為SRAM(StaticRAM)即靜態隨機存儲器。
SRAM
SRAM存儲單元以鎖存器來存儲數據,不用周期性刷新,速率很快,但成本比較高。在正點原子的戰艦開發板中就有一個SRAM芯片(XM8A51216),容量為8Mb,廬山真面目如下:
DRAM
DRAM存儲單元以電容的電荷來表示數據,電容存在充放電現象,所以需要規律性定時刷新。而DRAM又可以分為SDRAM、DDRSDRAM、DDRIISDRAM、DDRIIISDRAM和DDRIVSRAM。
SDRAM(SynchronousDRAM)同步動態隨機存儲器,即數據的讀寫需要時鐘來同步,這里只用到時鐘的一個邊沿。SDRAM相比SRAM來說,容量更大,但是讀寫速度不如SRAM。在正點原子的阿波羅F429開發板中就有一個SDRAM芯片,容量為32MB,廬山真面目如下:
DDRSRAM相比SDRAM,速度上更快,時鐘的雙邊沿都用來表示數據。而DDRIISRAM、DDRIIISRAM和DDRIVSRAM則在時鐘頻率上進行提升。現在電腦內存條普遍是DDR3或DDR4了。
非易失性存儲器
非易失性存儲器種類比較多,分別是ROM、FLASH以及外部大容量存儲器。
ROM
ROM(ReadOnlyMemory)只讀存儲器,又分為MASKROM(掩模ROM)、OTPROM(一次可編程ROM)、EPROM(電可擦寫ROM)和EEPROM(電可擦寫可編程ROM)。
MASKROM:真正意義上的只讀存儲器,一次性由廠家用特殊工藝固化,用戶無法修改。
OTPROM:由用戶用專門設備來一次性寫入數據,只能寫入一次。
EPROM:可重復擦寫,解決只能一次寫入的問題,但需要用專門的設備去操作,已被EEPROM取代。
EEPROM:可實現重復擦寫,直接用電路控制,不需要專門的設備來進行擦寫。且操作單位為字節,并不需要操作整個芯片。EEPROM現在已是主流。正點原子所有開發板都有使用到EEPROM,用來存儲一些配置信息。
FLASH
FLASH跟ROM相比,容量更大,但是操作的單位為多字節并不是一個字節。FLASH分為NORFLASH和NANDFLASH,這兩者在嵌入式開發中都是很常用的存儲器。
NORFLASH得益于地址線和數據線分開,可以以“字節”讀寫數據,所以允許程序直接在上面運行。在正點原子的北極星板子上,就是用NORFLASH存儲核心代碼。
NANDFLASH對比NORFLASH在成本上有很大的優勢,但是存在壞塊問題(NAND通常是以塊為單位進行擦除,塊內有一位失效整個塊就會失效)。
外部大容量存儲器
外部大容量存儲器就有磁盤存儲器(硬盤和軟盤)、光盤存儲器和SD卡。
磁盤存儲器,容量大,使用壽命長但價格貴,主要是用在個人PC中,較少用在嵌入式開發中。
光盤存儲器:用光學方式讀取/寫入信息的圓盤,一般用于多媒體信息載體,較少出現在嵌入式領域中。
SD卡:體積小,安全性也高。簡單設計一下外圍電路即可支持嵌入式開發,是常見的外部存儲器。
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