器件選型儲存器篇 嵌入式系統如何選取儲存器

2021-10-25 15:30:46 字數 2808 閱讀 4219

儲存器大體分為兩大類,一類是掉電後儲存資訊就會丟失,稱為「易失性儲存器」,另一類是掉電後儲存資訊依然保留,稱為「非易失性儲存器」,分支如下圖所示:

- 特性:

1.sram利用雙穩態觸發器來儲存資訊,只要不掉電,資訊是不會丟失的。

2.sram讀取速度是目前儲存器中最快的了。

3.sram整合度低,功耗較大,相同的容量體積較大,而且**較高。

- 使用場景和範圍:

一般用小容量sram作為更高速cpu和較低速dram之間的快取。

- 特性:

1.dram是利用mos(金屬氧化物半導體)電容儲存電荷來儲存資訊,因此必須通過不停的給電容充電來維持資訊。

2.sdram基於雙儲存體結構,內含兩個交錯的儲存陣列,當cpu從乙個儲存體或陣列訪問資料時,另乙個就已為讀寫資料做好了準備,通過這兩個儲存陣列的緊密切換,讀取效率就能得到成倍的提高。

3.sdram將cpu與ram通過乙個相同的時鐘鎖在一起,使ram和cpu能夠共享乙個時鐘週期,以相同的速度同步工作。

- 使用場景及範圍:

用於擴大程式**儲存空間、執行或計算,類似記憶體

- 特性:

ddr sdram和sdram是基本一樣,不同之處在於它可以在乙個時鐘讀寫兩次資料,使得資料傳輸速度加倍了。

- 使用場景及範圍:

一般用於需要高速緩衝大量資料系統中,如影象處理與高速資料採集等場合的系統中。

- 特性:

1.eeprom是可以隨機訪問和修改任何乙個位元組,可以往每個bit中寫入0或者1。

2.eeprom掉電後資料不丟失,可以保持100年,可以擦寫100w次。

3.具有較高的可靠性,但是電路複雜、成本高,因此目前的eeprom都是幾千位元組,少有超過512k位元組的。

- 使用場景及範圍:

eeprom可以用來儲存一些變數(配置引數及少量資料),可根據需要進行修改,並且這些變數掉電後重新上電也不會改變。

- 特性:

1.晶元內執行(xip,execute in place),程式可以直接在nor flash片內執行,不需要複製到ram就可以直接執行。

2.資料線和位址線分開,可以實現ram一樣的隨機定址功能,可以讀取任何乙個位元組。

3.nor flash的讀取和ram很型別,只要能夠提供資料位址,資料匯流排就能夠正確的給出資料,但不可以直接進行寫操作,寫操作需要遵循特定的命令系列,最終由晶元內部的控制單元完成寫操作。

4.從最小訪問單元來看,nor flash一般分為8位和16位(有些同時支援8位模式和16位模式)。

5.nor flash的傳輸效率很高,在1~4mb的小容量時具有很高的成本效益,但是很低的寫入和擦除速度大大影響到它的效能。(nor則要求在進行擦除前先要將目標塊內所有的位都寫為1,擦除nor器件時是以64~128kb的塊進行的,執行乙個寫入/擦除操作的時間為5s)

- 使用場景及範圍:

nor flash一般只用來儲存小容量的程式**或資料儲存,執行期間不允許修改。

- 特性:

1.nand flash按塊擦除,資料線和位址線復用,不能利用位址線隨機定址,讀取只能按頁來讀取。

2.由於nand flash引腳復用,因此讀取速度比nor flash慢一點,但是擦除和寫入速度比nor flash快很多。

3.nand flash內部電路更簡單,因此資料密度大,體積小,成本也低,因此大容量的flash都是nand型的。

4.使用壽命上,nand flash的擦除次數是nor的數倍。而且nand flash可以標記壞塊,從而使軟體跳過壞塊,nor flash一旦損壞便無法再使用。

- 使用場景及範圍

nand flash結構能提供極高的單元密度,可以達到高儲存密度,並且寫入和擦除的速度也很快,適合高資料儲存密度的解決方案。

- 根據系統中儲存需求,及各個儲存器使用場景及範圍選用(引導儲存及配置儲存必須非易失性儲存器,程式儲存選用快閃儲存器,或資料儲存等需求)

- 確定儲存器容量大小(大容量pin to pin可替換)及成本控制(不同儲存器生產工藝不同)。

- 確定儲存器介面型別及開發周期(普遍性)。

- 確定儲存器的壽命問題(不同flash可擦寫次數不同)

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