存储器说明（一）

存储器，顾名思义就是用来存储数据的。存储器的类型有很多，在不同的场合经常听到很多不同的声音。在电脑上面经常说的就是内存和硬盘。在单片机上面的就是rom、ram、flash、sram等等等等很多类型的存储器。常常很多人都搞不懂它们的区别是什么。以下我们一步一步分析。

根据掉电数据是否丢失可以分**RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）**两种。RAM是掉电后数据跟着丢失，ROM是掉电后数据不丢失的。

根据名称也可以大致理解，**RAM(随机存取存储器)**是可以任意时刻往这个存储器里面进行读写和擦除数据的，是可读可写的并且是任意时刻。**ROM(只读存储器)**是只能往外读取这个存储器里面的数据，不支持往里面写数据和擦除的（一次写入，反复读取）。并且RAM的读写速度比ROM的读速度快得多。

是不是感觉那里不对呢？对，就是ROM只读存储器。既然ROM是只能读取不能写入。那么要读取的数据又是怎么写进去的呢。大致可以这样理解。ROM存储器里面的数据是在生产存储器的时候，厂家通过特定的方式把数据写到了存储器里面。然后因为存储器的电气特性等原因。这个存储器在写了一次数据后。后面是不可以在对其进行写入的。所以称之为只读存储器。并且数据都是由厂家写入，固定好的。不支持后期修改的。比如一个MCU中有一个ROM存储器。我们编写好的代码编译成一个可执行文件后（称为固件）。我们把这个固件给到芯片厂家，让厂家把这个固件写到MCU中的这个ROM中，这个mcu只能从这个ROM中读取数据出来执行。不能再对这个芯片进行二次编程。

可以类比：把上面介绍的两种存储器ROM和RAM是最早期的两种存储器。两种存储器的功能单一。在后期技术的不断发展，在次基础的存储器上面繁衍出来了各种存储器出来（主要是ROM类型的）。下面就介绍在这两种基本的存储器上面繁衍出的各种存储器。

RAM又称随机存取存储器，存储器里面的内容可以根据需要随机读取和写入。这种存储器在断电时，存储器里面的数据会丢失，所以主要用于存储程序运行时产生的数据。

它主要用来存储程序中用到的变量。凡是整个程序中，所用到的需要被改写的量（包括全局变量、局部变量、形参、实参、堆栈等）。都存储在RAM中。

RAM又可以分为SRAM（Static RAM/静态存储器）和DRAM（Dynamic RAM/动态存储器）**。SRAM是利用双稳态触发器来保存数据的，只要不掉电，数据是不会丢失的。DRAM是利用MOS（金属氧化物半导体）电容存储电荷来存储数据，因此必须通过不停的给电容充电来维持数据，所以DRAM的成本、集成度、功耗等明显优于SRAM。SRAM速度非常快，是目前读写最快的存储设备了，但是它也非常昂贵，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一级缓冲、二级缓冲。DRAM保留数据的时间很短，速度也比SRAM慢，不过它还是比任何的ROM都要快，但从价格上来说DRAM相比SRAM要便宜很多，计算机内存就是DRAM的。DRAM分很多种，常见的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM等。DDR RAM（Data-Rate RAM）也称作DDR SDRAM,这种改进型的RAM和SDRAM是基本一样的，不同之处在于它可以在一个时钟读写两次数据，这样就使得数据传输速度加倍了。这是目前电脑中用得最多的内存，而且它有着成本优势。

通常大家所说的SDRAM是DRAM的一种，它是同步动态存储器，利用一个单一的系统时钟同步所有的地址数据和控制信号。使用SDRAM不但能提高系统表现，还能简化设计、提供高速的数据传输。在嵌入式系统中经常使用。

由前面介绍可知，ROM是掉电数据不丢失的。并且在最早期的ROM中，只能写入一次，后面都不能在对其写入了。只能反复读取。在计算机逐渐壮大的过程中，对存储器的要求多样化。掉电存储的存储器ROM由原来的只能写一次，已经满足不了日常需要了。所以在此基础上面更新了很多类型的ROM出来。更新的类型很多，但是按照功能，都可以分成同一类。就是保持掉电不丢失数据，并且可以多次读写。在不是原来的只能写一次了。注意:(虽然后期的ROM都可以任意对其读写操作了，但是对这个存储器的称号还是不变的，还是统称为只读存储器)。

ROM的种类可以分为：PROM、EPROM、EEPROM这三个。 PROM：（可编程）其实就是最上面介绍的ROM，只能写入一次，后面是反复读取，不支持第二次写入的。 EPROM：（可擦除可编程），是PROM的升级版，可以多次编程更改，但是只能使用紫外线擦除。 EEPROM：（带电可擦除可编程），是EPROM的升级板，可以多次编程更改，使用电擦除，写入时间长，速度慢。

FLASH存储器其实可以看成是ROM的一种。FLASH结合了ROM和RAM的特点。不仅具备电子可擦除可编程（EEPROM）的性能。还不会掉电丢失数据同时可以快速读取数据。因此很多人称其为FLASH ROM。FLASH存储器又称闪存。

U盘和MP3里用的就是这种存储器。在过去的20年里，嵌入式系统一直使用ROM（EPROM或者EEPROM）作为它们的存储设备，然而近年来FLASH全面代替了ROM（EPROM或者EEPROM）在嵌入式系统中的地位，用做存储bootloader以及操作系统或者程序代码或者直接当硬盘使用。

目前FLASH主要分为两种，NOR Flash和NADN Flash。NOR Flash的读取和我们常见的SDRAM的读取是一样的，用户可以直接运行装载在NOR Flash里面的代码，这样可以减少SRAM的容量从而节约成本。NAND Flash没有采取内存的随机读取技术，它的读取是以一次读取一块的形式来进行的，通常一次读取512字节，采用这种技术的FLASH比较廉价。用户不能直接运行NAND Flash上的代码，因此好多使用NAND FLASH的开发板除了使用NAND FLASH以外，还作用上了一块小的NOR FLASH来运行启动代码。

NOR的读速度比NAND的稍快一些， NAND的写入速度比NOR快很多，

RAM：的读写是按照字节为单位来的，一个个字节的读写。 ROM（EPROM、EEPROM）：的读写是按照字节为单位来的，一个个字节的读写擦除。 FLASH（FLASH ROM）：的读写是按照页来的，一页有很多字节，具体多少根据芯片厂家来设定。是一页页的读写。即使仅仅写一个字节数据到一个地址上面，也是操作完一整页的。

其中：ROM和FLASH在往里面写数据之前，需要先擦除才行。擦除后的地址数据一般都为FF（这个一些芯片是可以手动修改的，如在单片机里面，在FLM文件里面可以修改其擦除后的数据是什么。可以理解为，擦除就是往里面写入的固定的数据，这个数据可以为1也可以为0（按位来算，如果按字节就是00或者FF））。如果不先擦除在写，是写不进去的。