嵌入式开发,必须要学会区分FLASH和EEPROM

硬件笔记本 2024-01-11 07:48

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存储器分为两大类:RAM和ROM,本文主要讨论ROM。ROM最初不能编程,出厂什么内容就永远什么内容,不灵活。

后来出现了PROM,可以自己写入一次,要是写错了,只能换一片,自认倒霉。

人类文明不断进步,终于出现了可多次擦除写入的EPROM,每次擦除要把芯片拿到紫外线上照一下,想一下你往单片机上下了一个程序之后发现有个地方需要加一句话,

为此你要把单片机放紫外灯下照半小时,然后才能再下一次,这么折腾一天也改不了几次。

历史的车轮不断前进,伟大的EEPROM出现了,拯救了一大批程序员,终于可以随意的修改ROM中的内容了。

EEPROM的全称是“电可擦除可编程只读存储器”,即Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory。

是相对于紫外擦除的ROM来讲的。但是今天已经存在多种EEPROM的变种,变成了一类存储器的统称。


狭义的EEPROM

这种ROM的特点是可以随机访问和修改任何一个字节,可以往每个bit中写入0或者1。这是最传统的一种EEPROM,掉电后数据不丢失,可以保存100年,可以擦写100w次。

具有较高的可靠性,但是电路复杂/成本也高。因此目前的EEPROM都是几十千字节到几百千字节的,绝少有超过512K的。

例如我们常见的24C02



广义的EEPROM

FLASH属于广义的EEPROM,因为它也是电擦除的ROM。但是为了区别于一般的按字节为单位的擦写的EEPROM,我们都叫它FLASH。

FLASH做的改进就是擦除时不再以字节为单位,而是以块为单位,一次简化了电路,数据密度更高,降低了成本。上 MB容量的ROM一般都是FLASH。

如 W25Q128JVSIQ:



FLASH 分为 NOR-FLASH 和 NAND-FLASH

NOR-FLASH:

NOR-FLASH数据线和地址线分开,可以实现RAM一样的随机寻址功能,可以读取任何一个字节。但是擦除仍要按块来擦。依然W25Q128JVSIQ

NAND-FLASH:

NAND-FLASH同样是按块擦除,但是数据线和地址线复用,不能利用地址线随机寻址。读取只能按页来读取。(NAND-FLASH按块来擦除,按页来读,NOR-FLASH没有页)



由于NAND-FLASH引脚上复用,因此读取速度比NOR-FLASH慢一点,但是擦除和写入速度比NOR-FLASH快很多。

NAND-FLASH内部电路更简单,因此数据密度大,体积小,成本也低。因此大容量的FLASH都是NAND型的。小容量的2~12M的FLASH多是NOR型的。

使用寿命上,NOR-FLASH的擦除次数是nand的数倍。而且NAND-FLASH可以标记坏块,从而使软件跳过坏块。NOR-FLASH 一旦损坏便无法再用。

因为NOR-FLASH可以进行字节寻址,所以程序可以在NOR-FLASH中运行。嵌入式系统多用一个小容量的NOR-FLASH存储引导代码,用一个大容量的NAND-FLASH存放文件系统和内核。

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