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常用的嵌入式操作系统的存储器有哪些?+ s/ U( g& ?% U8 `( m
- j5 A& L p6 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:
7 C: B/ C* i# g, x; L- K1 c
3 e1 i4 r; H5 l2 b, q/ ^& r
二.各个存储器的特性,使用场景和范围?
7 f# i- `& Q( x, F2.1 SRAM:& p3 ]; e5 d# i# X
- 特性:
; W1 V0 w8 f5 v: R! J A+ S1.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。
) O2 I! U7 x1 k2.SRAM读取速度是目前存储器中最快的了。( ]0 `. S1 g. D/ m" M, u
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。
! |1 B9 t& l6 U! x- u9 R- 使用场景和范围: J/ F3 ^/ s- ~" H& ]
一般用小容量SRAM作为更高速CPU和较低速DRAM之间的缓存。8 S4 E0 X% |. w# @
' S/ ]1 ?2 E h( r3 {2.2 SDRAM(Synchronous DRAM):
" B. X2 O" |; J; A6 ~9 D- 特性:3 \& K; v3 W; T; e$ q, K' y
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。0 \' e9 h, m5 \1 y/ Z6 E
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。* e- i. ]# Z- H' U$ [: _6 O
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。
3 @& }. ]5 u8 V) N6 I9 z! b- 使用场景及范围:" i+ _1 s H$ G' T: D2 F
用于扩大程序代码存储空间、执行或计算,类似内存
$ _/ T% w9 [1 l! @- K( j& s% H4 W% A9 Y+ ^8 ^
2.3 DDR SDRAM
v6 B0 V! q; l: M9 x% s5 p- 特性:
8 c7 p1 L* n' c8 P& v- ]DDR 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。7 t% b9 N$ }& Z' Y& H, W. F
- 使用场景及范围:) x/ Y" b, j" X! M' s, p% ]
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。
1 X# w' W7 B8 D+ T1 ^% _1 z& o+ t1 D9 v
2.4 EEPROM3 P$ G2 }4 k' Y9 X$ ~
- 特性:. }8 b0 E# @- g
1.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。
5 [( o/ D1 p, m5 P5 o! n) K, m2.EEPROM掉电后数据不丢失,可以保持100年,可以擦写100w次。& t+ a# Y5 _1 F0 e* }9 y7 Z2 ^
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。2 F2 z& z4 P8 j8 X
- 使用场景及范围:/ K1 F, F9 U* `1 P' c j+ B
EEPROM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。; P) q7 e1 L1 f- R( L
3 g$ f2 Y' ]0 b. L
2.5 NOR FLASH* ]6 Y' M! w- I
- 特性:4 K9 E! U# l/ C9 R' S, s: o, r
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。
) l& k# h1 S1 w3 B4 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。
# B f4 U' d5 m; O) T: U3.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。
6 p0 X7 {9 z1 S. f; J; l& v# _. @, X/ F4.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 h2 }$ P* J5.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)4 m, w: V- U2 R0 K4 k
- 使用场景及范围:3 i9 e" ?3 L/ \% ]* A! L' y
NOR 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。
z) R1 f7 m) ~' W0 |: `# g3 \, i( {5 V$ d
2.6 NAND FLASH7 P6 x$ }+ p; | \) V" a3 }4 H
- 特性:. O6 z* h/ }' b' o: s5 w; T0 e
1.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。
; v! @2 P3 W2 n# ~% U6 ` T, r5 i2.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。
$ r3 R; T4 `" ]! N( r/ X9 d5 q. ~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。$ r5 L( P4 S( M& t0 E+ H/ V
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。% `% @4 u1 ?& K* V( c
- 使用场景及范围
% z" A0 g+ Z5 \# |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。# U% C& Y1 |* J/ @+ r9 ~1 V
: D& Y, [3 G" m' y, M* _5 Q3、存储器怎么选型?& N7 n n( Q7 [1 p! J. E2 n8 I
- 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): X4 W4 i( @$ H
- 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)。; {" q E7 o) H( E0 s# S0 t" u
- 确定存储器接口类型及开发周期(普遍性)。
+ @( f4 [$ \) P( a/ R8 e& U- 确定存储器的寿命问题(不同FLASH可擦写次数不同)
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