寄存器、RAM、ROM、Flash

news2024/10/5 19:10:09

单片机寄存器简述

寄存器详细请点这里
1、单片机寄存器就是单片机片内存储器（片内RAM)一部分，每一个都有地址。只不过这几个寄存器有特殊的作用，比如指令：MUL AB,这条指令用到两个寄存器A,B进行乘法，结果存到BA里面，这条指令必须用这两个寄存器。

2、单片机寄存器其实就相当于一个变量,只不过这个变量在固定的地址,有一个特殊的名称(当然也不强制)。

存储器

存储器详细请点这里，存储器、51单片机存储结构、存储器映射
在单片机中，内存即存储器。存储器是用来存储程序和数据的部件，对于单片机来说，有了存储器，才有记忆功能，才能保证正常工作。
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RAM，Random Access Memory

又称为随机存取存储器，是与CPU直接交换数据的内部存储器；存储单元的内容可按需随意取出或存入，且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要用于存储短时间使用的程序。

RAM最大的特点是存储读取的速度非常快，比ROM高出很多。CPU（中央处理器）在执行程序时需要先将指令和数据调入到RAM中，从而保证计算速度。

RAM分类：

静态RAM（static RAM/SRAM）。SRAM速度非常快，不需要刷新电路即能保存数据，是目前最快的存储设备。
动态RAM（Dynamic RAM/DRAM）。DRAM保留数据的时间很短，需要内存刷新电路，每隔一段时间，刷新充电一次，否则数据会消失。

**ROM在系统停止供电的时候仍然可以保持数据，而RAM通常都是在掉电之后就丢失数据。

ROM(Read-Only Memory)

只读存储器，是一种只能读出事先存储的数据的固态半导体存储器，掉电不丢数据。ROM也有很多种，PROM是可编程的ROM，PROM和EPROM（可擦除可编程ROM）两者区别是：PROM是一次性的，也就是软件烧录后，就无法修改了，这是早期产品了，现在已经不可能使用了；而EPROM是通过紫外线的照射擦除原先的程序，是一种通用的存储器。
还有一种EEPROM是通过电子擦除，价格很高，写入时间很长。手机软件一般放在EEPROM中。

Flash ，FLASH EEPROM

又称闪存，快闪。它是EEPROM的一种。它结合了ROM和RAM的长处。不仅具备电子可擦除可编辑（EEPROM）的性能，还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据。它于EEPROM的最大区别是，FLASH按扇区（block）操作，而EEPROM按照字节操作。FLASH的电路结构较简单，同样容量占芯片面积较小，成本自然比EEPROM低，因此适合用于做程序存储器。

汽车所用单片机控制器中的程序就存储在FLASH中。因为FLASH可以永久存储单片机程序，且可擦除可编辑，易于软件更新与刷写。

目前Flash主要有两种NOR Flash和NADN Flash。

NOR Flash每个N-MOS单元独立（OR的意思），可以随机读取任意单元内容，适用于程序代码并行读写存储。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的容量从而节约了成本。

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，通常是一次读取512个字节，采用这种技术的Flash比较廉价。多个N-MOS单元连接在一起（AND），可按顺序读取存储单元内容，适用于数据或文件的串行读写存储。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 Flah以外，还作上了一块小的NOR Flash来运行启动代码。

一般小容量的用NOR Flash，因为其读取速度快，多用来存储操作系统等重要信息，而大容量的用NAND FLASH，最常见的NAND FLASH应用是嵌入式系统采用的DOC（Disk On Chip）和我们通常用的’闪盘’，可以在线擦除。目前市面上的FLASH 主要来自Intel，AMD，Fujitsu和Toshiba，而生产NAND Flash的主要厂家有Samsung和Toshiba。