存储器的工作原理是什么?非易失性存储器有哪些?
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存储器可以说是任何一部电子设备都无法缺少的必要组成器件,一旦缺少存储器,数据将无法保存。为增进大家对存储器的认识,本文将对存储器的工作原理以及非易失性存储器的具体类型予以介绍。如果你对存储器具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。
一、存储器及其工作原理
存储器是用来存储程序和各种数据信息的记忆部件。存储器可分为主存储器(简称主存或内存)和辅助存储器(简称辅存或外存)两大类。和CPU直接交换信息的是主存。
一个存储器包含许多存储单元,每个存储单元可存放一个字节。每个存储单元的位置都有一个编号,即地址,一般用十六进制表示。一个存储器中所有存储单元可存放数据的总和称为它的存储容量。
动态存储器每片只有一条输入数据线,而地址引脚只有8条。为了形成64K地址,必须在系统地址总线和芯片地址引线之间专门设计一个地址形成电路。使系统地址总线信号能分时地加到8个地址的引脚上,借助芯片内部的行锁存器、列锁存器和译码电路选定芯片内的存储单元,锁存信号也靠着外部地址电路产生。
当要从DRAM芯片中读出数据时,CPU首先将行地址加在A0-A7上,而后送出RAS锁存信号,该信号的下降沿将地址锁存在芯片内部。接着将列地址加到芯片的A0-A7上,再送CAS锁存信号,也是在信号的下降沿将列地址锁存在芯片内部。然后保持WE=1,则在CAS有效期间数据输出并保持。
当需要把数据写入芯片时,行列地址先后将RAS和CAS锁存在芯片内部,然后,WE有效,加上要写入的数据,则将该数据写入选中的存贮单元。由于电容不可能长期保持电荷不变,必须定时对动态存储电路的各存储单元执行重读操作,以保持电荷稳定,这个过程称为动态存储器刷新。
二、非易失性存储器有哪些
通过上面的介绍,想必大家对存储器的工作原理已经具备了初步的认识。在这部分,我们主要来了解一下非易失性存储器的类型。
非易失性存储器种类比较多,分别是ROM、FLASH以及外部大容量存储器。
1、ROM
ROM(ReadOnlyMemory)只读存储器,又分为MASKROM(掩模ROM)、OTPROM(一次可编程ROM)、EPROM(电可擦写ROM)和EEPROM(电可擦写可编程ROM)。
MASKROM:真正意义上的只读存储器,一次性由厂家用特殊工艺固化,用户无法修改。
OTPROM:由用户用专门设备来一次性写入数据,只能写入一次。
EPROM:可重复擦写,解决只能一次写入的问题,但需要用专门的设备去操作,已被EEPROM取代。
EEPROM:可实现重复擦写,直接用电路控制,不需要专门的设备来进行擦写。且操作单位为字节,并不需要操作整个芯片。EEPROM现在已是主流。正点原子所有开发板都有使用到EEPROM,用来存储一些配置信息。
2、FLASH
FLASH跟ROM相比,容量更大,但是操作的单位为多字节并不是一个字节。FLASH分为NORFLASH和NANDFLASH,这两者在嵌入式开发中都是很常用的存储器。
NORFLASH得益于地址线和数据线分开,可以以“字节”读写数据,所以允许程序直接在上面运行。在正点原子的北极星板子上,就是用NORFLASH存储核心代码。
NANDFLASH对比NORFLASH在成本上有很大的优势,但是存在坏块问题(NAND通常是以块为单位进行擦除,块内有一位失效整个块就会失效)。
3、外部大容量存储器
外部大容量存储器就有磁盘存储器(硬盘和软盘)、光盘存储器和SD卡。
磁盘存储器,容量大,使用寿命长但价格贵,主要是用在个人PC中,较少用在嵌入式开发中。
光盘存储器:用光学方式读取/写入信息的圆盘,一般用于多媒体信息载体,较少出现在嵌入式领域中。
SD卡:体积小,安全性也高。简单设计一下外围电路即可支持嵌入式开发,是常见的外部存储器。
以上便是此次小编带来的存储器相关内容,通过本文,希望大家对存储器已经具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!