描述

存儲器(Memory)是現代信息技術中用于保存信息的記憶設備。其概念很廣，有很多層次，在數字系統中，只要能保存二進制數據的都可以是存儲器；在集成電路中，一個沒有實物形式的具有存儲功能的電路也叫存儲器，如RAM、FIFO等；在系統中，具有實物形式的存儲設備也叫存儲器，如內存條、TF卡等。計算機中全部信息，包括輸入的原始數據、計算機程序、中間運行結果和最終運行結果都保存在存儲器中。它根據控制器指定的位置存入和取出信息。有了存儲器，計算機才有記憶功能，才能保證正常工作。計算機中的存儲器按用途存儲器可分為主存儲器(內存)和輔助存儲器(外存)，也有分為外部存儲器和內部存儲器的分類方法。外存通常是磁性介質或光盤等，能長期保存信息。內存指主板上的存儲部件，用來存放當前正在執行的數據和程序，但僅用于暫時存放程序和數據，關閉電源或斷電，數據會丟失。

存儲器的分類特點及其應用

在嵌入式系統中最常用的存儲器類型分為三類：

1．隨機存取的RAM;

2．只讀的ROM;

3．介于兩者之間的混合存儲器

1.隨機存儲器(Random Access Memory，RAM)

RAM能夠隨時在任一地址讀出或寫入內容。 RAM的優點是讀/寫方便、使用靈活；

RAM的缺點是不能長期保存信息，一旦停電，所存信息就會丟失。 RAM用于二進制信息的臨時存儲或緩沖存儲

2.只讀存儲器(Read-Only Memory，ROM)

ROM中存儲的數據可以被任意讀取，斷電后，ROM中的數據仍保持不變，但不可以寫入數據。

ROM在嵌入式系統中非常有用，常常用來存放系統軟件(如ROM BIOS)、應用程序等不隨時間改變的代碼或數據。

ROM存儲器按發展順序可分為：掩膜ROM、可編程ROM(PROM)和可擦寫可編程ROM(EPROM)。

3. 混合存儲器

混合存儲器既可以隨意讀寫，又可以在斷電后保持設備中的數據不變。混合存儲設備可分為三種：

EEPROM NVRAM FLASH

(1)EEPROM

EEPROM是電可擦寫可編程存儲設備，與EPROM不同的是EEPROM是用電來實現數據的清除，而不是通過紫外線照射實現的。

EEPROM允許用戶以字節為單位多次用電擦除和改寫內容，而且可以直接在機內進行，不需要專用設備，方便靈活，常用作對數據、參數等經常修改又有掉電保護要求的數據存儲器。

(2) NVRAM

NVRAM通常就是帶有后備電池的SRAM。當電源接通的時候，NVRAM就像任何其他SRAM一樣，但是當電源切斷的時候，NVRAM從電池中獲取足夠的電力以保持其中現存的內容。

NVRAM在嵌入式系統中使用十分普遍，它最大的缺點是價格昂貴，因此，它的應用被限制于存儲僅僅幾百字節的系統關鍵信息。

(3)Flash

Flash(閃速存儲器，簡稱閃存)是不需要Vpp電壓信號的EEPROM，一個扇區的字節可以在瞬間(與單時鐘周期比較是一個非常短的時間)擦除。

Flash比EEPROM優越的方面是，可以同時擦除許多字節，節省了每次寫數據前擦除的時間，但一旦一個扇區被擦除，必須逐個字節地寫進去，其寫入時間很長。

存儲器工作原理

這里只介紹動態存儲器(DRAM)的工作原理。

工作原理

動態存儲器每片只有一條輸入數據線，而地址引腳只有8條。為了形成64K地址，必須在系統地址總線和芯片地址引線之間專門設計一個地址形成電路。使系統地址總線信號能分時地加到8個地址的引腳上，借助芯片內部的行鎖存器、列鎖存器和譯碼電路選定芯片內的存儲單元，鎖存信號也靠著外部地址電路產生。

當要從DRAM芯片中讀出數據時，CPU首先將行地址加在A0-A7上，而后送出RAS鎖存信號，該信號的下降沿將地址鎖存在芯片內部。接著將列地址加到芯片的A0-A7上，再送CAS鎖存信號，也是在信號的下降沿將列地址鎖存在芯片內部。然后保持WE=1，則在CAS有效期間數據輸出并保持。

當需要把數據寫入芯片時，行列地址先后將RAS和CAS鎖存在芯片內部，然后，WE有效，加上要寫入的數據，則將該數據寫入選中的存貯單元。

存儲器芯片

由于電容不可能長期保持電荷不變，必須定時對動態存儲電路的各存儲單元執行重讀操作，以保持電荷穩定，這個過程稱為動態存儲器刷新。PC/XT機中DRAM的刷新是利用DMA實現的。首先應用可編程定時器8253的計數器1，每隔1⒌12μs產生一次DMA請求，該請求加在DMA控制器的0通道上。當DMA控制器0通道的請求得到響應時，DMA控制器送出到刷新地址信號，對動態存儲器執行讀操作，每讀一次刷新一行。

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總結

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