存储器-嵌入式系统如何选取存储器

big_gun

一.常用的嵌入式操作系统的存储器有哪些？

' @) [+ U8 _7 \: }8 @' G存储器大体分为两大类，一类是掉电后存储信息就会丢失，称为“易失性存储器”，另一类是掉电后存储信息依然保留，称为“非易失性存储器”,分支如下图所示：
( T) g) U& F5 D6 P8 S% {+ d3 F2 O
二.各个存储器的特性，使用场景和范围？
" T3 V3 J8 G9 ?5 `9 r% v2.1 SRAM:

- 特性：
1.SRAM利用双稳态触发器来保存信息，只要不掉电，信息是不会丢失的。
* |. H+ S  j6 a& I) }2 w( s5 Z# I2.SRAM读取速度是目前存储器中最快的了。
3.SRAM集成度低，功耗较大，相同的容量体积较大，而且价格较高。
% u6 {1 g* w  q
- 使用场景和范围：
一般用小容量SRAM作为更高速CPU和较低速DRAM之间的缓存。
8 K4 r. Q2 {( S
2.2 SDRAM(Synchronous DRAM):

- 特性：
  q3 ~+ ?3 [" d' ~1.DRAM是利用MOS（金属氧化物半导体）电容存储电荷来储存信息，因此必须通过不停的给电容充电来维持信息。
2.SDRAM基于双存储体结构，内含两个交错的存储阵列，当CPU从一个存储体或阵列访问数据时，另一个就已为读写数据做好了准备，通过这两个存储阵列的紧密切换，读取效率就能得到成倍的提高。
3.SDRAM将CPU与RAM通过一个相同的时钟锁在一起，使RAM和CPU能够共享一个时钟周期，以相同的速度同步工作。

& ?" F- M6 Z" l- 使用场景及范围：
用于扩大程序代码存储空间、执行或计算，类似内存
" w7 F2 H# B0 w8 h& @1 [$ g: k% p
( ^  a- G3 @: c* S9 X2.3 DDR SDRAM
5 f- X' m+ e, S$ v) k6 \  L. @, ]- _  D4 R
1 T$ r' X( e, n; o3 V( q: l/ M" o- 特性：
6 D% ~; U" v* dDDR SDRAM和SDRAM是基本一样，不同之处在于它可以在一个时钟读写两次数据，使得数据传输速度加倍了。

9 [% A, H2 c* T- 使用场景及范围：
一般用于需要高速缓冲大量数据系统中，如图像处理与高速数据采集等场合的系统中。

6 ]1 O4 i, M7 F! u: a% m" v2.4 EEPROM
$ K5 q: A' l8 u
- 特性：
. E$ F1 ]2 X; \3 Q' i1.EEPROM是可以随机访问和修改任何一个字节，可以往每个bit中写入0或者1。
2.EEPROM掉电后数据不丢失，可以保持100年，可以擦写100w次。
3.具有较高的可靠性，但是电路复杂、成本高，因此目前的EEPROM都是几千字节，少有超过512k字节的。
; s  q0 t; r+ j7 N8 Q+ L4 C$ P
3 e: O6 A0 j" N9 }  z5 e4 m  R- 使用场景及范围：
+ ^( F& w+ z; a" s, Z% Y/ JEEPROM可以用来存储一些变量（配置参数及少量数据），可根据需要进行修改，并且这些变量掉电后重新上电也不会改变。

- L2 X: E9 S0 F, _2.5 NOR FLASH

- q$ Z/ a2 n; R, E8 j1 H- 特性：
1.芯片内执行(XIP，execute in place)，程序可以直接在NOR FLASH片内执行，不需要复制到RAM就可以直接运行。
! ?$ e8 w* R1 _+ m2.数据线和地址线分开，可以实现ram一样的随机寻址功能，可以读取任何一个字节。
3.NOR FLASH的读取和RAM很类型，只要能够提供数据地址，数据总线就能够正确的给出数据，但不可以直接进行写操作，写操作需要遵循特定的命令系列，最终由芯片内部的控制单元完成写操作。
4.从最小访问单元来看，NOR FLASH一般分为8位和16位（有些同时支持8位模式和16位模式）。
5 ^8 r1 C" e$ e9 `4 S5.NOR FLASH的传输效率很高，在1~4MB的小容量时具有很高的成本效益，但是很低的写入和擦除速度大大影响到它的性能。（NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为1，擦除NOR器件时是以64～128KB的块进行的，执行一个写入/擦除操作的时间为5s）

- 使用场景及范围：
2 b7 {& R4 H; G3 k" aNOR FLASH一般只用来存储小容量的程序代码或数据存储，运行期间不允许修改。

0 p( D7 \" Z2 B: ~5 u2.6 NAND FLASH
( j/ j5 k. C. }8 v
- 特性：

, ?, c. ^! T) ]3 M# L! W1.NAND FLASH按块擦除，数据线和地址线复用，不能利用地址线随机寻址，读取只能按页来读取。
2.由于NAND FLASH引脚复用，因此读取速度比NOR FLASH慢一点，但是擦除和写入速度比NOR FLASH快很多。
3.NAND FLASH内部电路更简单，因此数据密度大，体积小，成本也低，因此大容量的FLASH都是NAND型的。
4.使用寿命上，NAND FLASH的擦除次数是NOR的数倍。而且NAND FLASH可以标记坏块，从而使软件跳过坏块，NOR FLASH一旦损坏便无法再使用。

- 使用场景及范围
NAND FLASH结构能提供极高的单元密度，可以达到高存储密度，并且写入和擦除的速度也很快，适合高数据存储密度的解决方案。

" m: P5 n2 B# B) {& y3、存储器怎么选型？

) l3 t* x% W  y  u. |( {! K' m( s- 根据系统中存储需求，及各个存储器使用场景及范围选用（引导存储及配置存储必须非易失性存储器，程序存储选用闪存，或数据存储等需求）
7 R0 j; W  m7 z- 确定存储器容量大小（大容量pin to pin可替换）及成本控制（不同存储器生产工艺不同）。
- 确定存储器接口类型及开发周期（普遍性）。
+ B/ J( H' |! K! z3 l+ `+ ?9 b- 确定存储器的寿命问题（不同FLASH可擦写次数不同）
- l' @4 X# b5 p1 E7 K6 M1 `0 I% X
! u7 w2 L, w+ L( A

VIC56

用半导体器件组成的存储器称为半导体存储器。用磁性材料做成的存储器称为磁表面存储器。看看那个适合使用，磁介质断电存储时间长

架海梁心

Nand Flash的结构从大到小可以分为Device、Target、LUN、Plane、Block、Page、Cell。看过SSD的控制芯片逻辑，都知道是以页来存储的，还可以灵活控制一部分存储，变成SLC或者TLC，但会造成写放大。