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主要分为三种#xff1a;高速缓存#xff08;cache#xff09;、主存和外存。
二、高速缓存Cache
高速缓冲存储器中存放的是当前使用得最多得程序代码和数据#xff0c;即主存中部分内容的副本#xff0c;其本身无自己的地址空间。在嵌入式系统中Cac…一、存储系统概述
主要分为三种高速缓存cache、主存和外存。
二、高速缓存Cache
高速缓冲存储器中存放的是当前使用得最多得程序代码和数据即主存中部分内容的副本其本身无自己的地址空间。在嵌入式系统中Cache全部集成在嵌入式微处理器内一般32位的微处理器内置。可分为数据Cache、指令Cache如哈弗架构或者混合Cache如冯诺伊曼架构。不同处理器其Cache大小不一样。CPU每次读取主存时Cache控制器都要检查CPU送出的地址判断CPU要读取的数据是否在Cache中如果在就称为Cache命中否则称为Cache未命中。则对主存储器进行操作并将有关内容写入Cache。写入Cache有2种方法 a. 通写Write Through:Cache与对应内存内容同步更新。 b. 回写Write Back:只有写入Cache内容移除时才更新对应内存内容。此种方式性能最好但是存在系统掉电的存储问题。 Cache结构框图
三、主存
主存是处理器能直接访问的存储器用来存放系统和用户的程序和数据。嵌入式系统的主存可位于SOC内和SOC外片内存储器存储容量小、速度快、片外存储器容量大。可以做主存的存储器有 ROM类存放代码和常数数据Nor Flash、EPROM、E2PROM、PROM等 RAM类SRAM、DRAM、SDRAM等
静态随机存取存储器SRAM 存储信息六管基本存储电路,功耗低不需要刷新 典型芯片规格2114(1KX4) ,6116(2KX8),6264(8KX8),62128(16KX8),62256(32X8) 动态随机存取存储器DRAM
存储信息的基本单元1位电路可采用4管、3管和单管电路。为维持动态存储单元所存储的信息必须不断刷新。与SRAM不同的是节省外部引脚同样容量的DRAM外部地址线引脚是SRAM一半。DRAM采用行/列地址选通将地址通过内部分成2路。DRAM控制器解决刷新和多路DRAM不能和CPU直接通信需要DRAM控制器来连接。
SDRAM(Synchronous DRAM,同步DRAM)
CPU和RAM共享相同的时钟周期以相同的速度同步工作即一个时钟周期内存工作一次。基于双存储器结构内含两个交错的存储阵列读取效率得到成倍提高是DRAM中速度最快的一种。DDR SDRAM( Double Date Rate SDRAM,双倍传输速率的SDRAM)在一个时钟周期内内存可以工作两次因而理论上是SDRAM的2倍但实际上达不到。
四、外存
外存是处理器不能直接访问的存储器用来存放用户的各种信息容量大。 在嵌入式系统中常用的外存有
NandFlashDOC (Disk On Chip)CF(Compact Flash)SD(Secure Digital)MMC(Multi Mediacard)
电子盘
电子盘采用半导体芯片来存储数据具有体积小、功耗低和极强的抗震性等特点。在嵌入式系统中普遍采用各种电子盘作为外存。常用的电子盘有NandFlash、MMC、SD、Memory Stick、CF、SM、DOC等。
五、NandFlash和NorFlash对比
NandFlash: 逻辑与具有容量大、回写速度快、芯片面积小等特点主要用于外存。 NorFlash: 逻辑或具有随机存储速度快、电压低、功耗低、稳定性高等特点主要用于主存。 NandFlash外部接口示例 NandFlash 内部架构图示例
