RAM,ROM,FLASH

一：keil编译成功时显示的data、xdata、code

程序编译成功时会在信息框内显示data、xdata、code各被占了多少字节，keil工具可以设置变量默认放在哪个存储区，默认是data

data就是片内RAM低128字节的区域，idata就是包括低128字节的总256字节的区域，xdata：如果片内有拓展的xdata就指片内拓展的部分，如现在使用的单片机型号，如果没有拓展，一般是片外RAM，code是ROM程序存储器

写代码时，可以在变量前面加关键字指定存放区域，先默认放data里，不够用了再放idata里，再不够用就放xdata里，即优先级：data > idata > xdata

速度：data > idata > xdata

二：Memory Model。

Small:variables in DATA。Compact:variables in PDATA。Large:variables inXDATA。

RAM是用来在程序运行中存放随机变量的数据空间，51单片机默认的内部RAM只有128字节，52单片机增加至256字节，STC89C52增加到512字节，STC89C54、55、58、516等增加到1280字节，对于编程者来说，一个芯片的RAM越多，写起程序来就越容易得心应手，不会总考虑RAM不够用而担心这担心那，连过多的变量都不敢定义。

　　如果定义一个变量后，不对这个变量进行初始化，这个变量默认的初值就是0，其实这个结论是需要一定的条件的，在用KEIL编写程序时，总程序中所有变量占用的字节之和小于128字节，并且存储器模式为small模式的前提下，对定义的变量不进行初始化时，编译器会默认将变量值设定为0。一旦程序中的总变量超过128字节，必须对所有变量进行初始化，否则，没有被初始化的变量默认值将是不确定的。当变量总和超过128字节时，必须还要在编译器中重新设定存储器的存储模式。

存储器模式一共有3种，分别为small、compact和large模式，在KEIL编译器中有选项可进行选择，选项表如下图所示。它决定了没有明确指定存储类型的变量、函数参数等数据的默认存储区域。如果在某些函数中需要使用非默认的存储模式，也可以使用关健字直接说明。

下面对这三种模式分别做介绍。

　　1. small模式

　　small模式中，所有缺省变量参数均装入单片机内部128字节RAM中，当定义类似如：uchar a; float b;等变量时，这些变量都装入内部128字节RAM中。使用该模式的优点是访问速度快，缺点是空间有限，而且是对堆栈的空间分配比较少，难以把握，碰到需要递归调用的时候需要小心。所以这种模式只适用于小程序。

　　2. compact模式

　　compact模式中，所有缺省变量均位于单片机内部256字节RAM中，和在small模式中使用关健字pdata来定义变量的效果相同，如：uchar pdata a[100];在该种模式下，程序总变量不得超过256字节，对于只有128字节的单片机，使用此模式定义变量超过128字节时，程序将出错。优点是空间较small模式宽裕，速度较small慢，但较large要快，是一种中间状态。

　　3. large模式

　　在large模式中，所有缺省变量可放在多达64KB的RAM区，包括内部RAM和外部RAM，和使用关健字xdata来定义变量的效果相同。这种模式的优点是空间大，可存变量多，缺点是访问速度慢，尤其对于2个以上的多字节变量访问速度来说更是如此。
方便起见，STC单片机要访问扩展RAM时，可直接用以下方法：首先在编译器中设置存储器模式为large模式，如下图所示：

　　其次，为安全起见，当程序中定义多于128字节的其它变量时，最好申明为xdata型，如uchar xdata table[100];意思为定义一个100个字节容量的数组，将其在扩展RAM中分配存储空间。另外一定要注意，在large模式下，编写程序时，定义的变量总数千万不要超过对应单片机的内部最大RAM字节数，因为即使超过了，编译器也不会提示错误，但是程序必定会出错。

三：ROM（EEPROM，按字节存储）、RAM、DRAM(内存条)、SRAM（CPU缓存）(stc15w204s使用，256ByteSRAM。stm32使用 10K Byte)、FLASH（ROM一种，按扇区存储）。

RAM价格相比ROM和FLASH要高。

RAM分为两大类：SRAM和DRAM
SRAM为静态RAM(Static RAM/SRAM)，SRAM速度非常快，是目前读写最快的存储设备，但是它也非常昂贵，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一级缓冲，二级缓冲。

DRAM为动态RAM(Dynamic RAM/DRAM)，DRAM保留数据的时间很短，速度也比SRAM慢，不过它还是比任何的ROM都要快，但从价格上来说DRAM相比SRAM要便宜很多，计算机内存就是DRAM的。

RAM的容量是最小比ROM和FLASH容量相对较小，RAM的特点是可读可写，给存储器断电后，里面存储的数据会丢失。我们经常说的内存，比如计算机的内存，手机的内存，包括CPU里用的高速缓存，都属于RAM这类存储器。

ROM和FLASH容量比RAM的容量相对较大。一般定制一个ROM修改系统版本信息都在这里面。（system）为系统所在目录，相当于PC系统的Windows文件夹，（boot.img）是一个镜像文件，就是所谓的内核核心，一般移植ROM的时候会用到。

ROM和FLASH掉电不会丢失数据。
但相对于ROM和FLASH的掉电不丢失数据相比，RAM掉电会造成数据丢失。

四：flash和rom。

1)、ROM 程序存储器

ROM全称位Read Only Memory，译为只读存储器。顾名思义，它是一种只能读出事先所存的数据的固态半导体存储器。ROM中所存数据稳定，一旦存储数据就再也无法将之改变或者删除，断电后所存数据也不会消失。其结构简单，因而常用于存储各种固化程序和数据。
在单片机用来存储程序数据、变量和常量。
为了便于使用和大批量生产，进一步发展出了可编程只读存储器（PROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM）。EPROM需要用紫外线长时间照射才能擦除，使用很不方便。1980s又出现了电可擦除可编程只读存储器（EEPROM），它克服了EPROM的不足，但是集成度不高、价格较贵。于是又发展出了一种新型的存储单元结构同EPROM类似的快闪存储器（FLASH MEMORY）。FLASH集成度高、功耗低、体积小，又能在线快速擦除，因而获得了快速发展。

2)、Falsh存储器

Flash 存储器（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。

3）、EMMC Flash（Orange Pi 3LTS），NAND Flash（全志F1C200S板）:

通俗来说：eMMC=NAND闪存+闪存控制芯片+标准接口封装。

正点原子I.MX6ULL和STM32MP157都买了EMMC Flash版本。

五、常用的存储器简单分类

1、数据易失性存储器，如DRAM(Dynamic RAM，动态RAM)、SRAM(Static RAM，静态RAM)。这类存储器读写速度较快，但是掉电后数据会丢失。在SoC设计中通常被用作数据缓存、程序缓存；

2、数据非易失性存储器，如NAND/NOR flash。这类存储器读写速度比较慢，但是在掉电后数据不会丢失。因此，在SoC设计中可用作大数据的存储或者程序的存储；

3、NVRAM（ Non-Volatile Random Access Memory）是非易失性随机访问存储器，指断电后仍能保持数据的一种RAM。NVRAM可以随机访问。因此有些解释中，说Flash是属于NVRAM，是不准确的。因为从严格意义上来说，Flash分有两种：nand flash和nor flash。其中的nor属于是可以随机访问的，而nand flash不是真正的随机访问，属于顺序访问（serial access）。

3、新出现的存储器PSRAM(pseudo SRAM)(ESP32使用)，称之为伪静态随机存取器。它具有SRAM的接口协议：给出地址、读写指令，就可以实现数据的存取；相比DRAM的实现，它不需要复杂的memory controller来控制内存单元去定期刷新数据，但是它的内核架构却是DRAM架构；传统的SRAM是由6个晶体管构成一个存储cell，而psram则是由1个晶体管+一个电容构成一个存储cell，因此psram可以实现较大的存储容量；

基于上述分析，新出现的存储器psram相比传统存储器具有如下优点：

更大的带宽：串行psram通过八路串行接口对外互联，最高在200MHz Double-Data-Rate速率下，可实现超3Gbps的带宽传输；
更高的容量：目前可实现存储容量有：32M、64M、256M，这比市面上其他串行接口随机存储器的容量要大很多；
更低的成本：串行psram采用DRAM架构，可以有效压缩芯片体积，故串行psram生产成本接近DRAM成本；
更小的尺寸：串行psram的低引脚数封装与传统的RAM存储相比，具有尺寸更小、成本更低等优势；
更广的应用：psram采用的是自行刷新（Self-Refresh），不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据；而DRAM每隔一段时间，要刷新充电一次，否则内部的数据即会消失，因此psram相比传统RAM会有更广的应用；
PSRAM作为常用的一种外设存储设备，所具有的优点使其广泛被应用。

参考文档：

1：RAM、ROM、emmc、iNand、SD卡、mmc 与 Nandflash 的区别_想文艺一点的程序员的博客-CSDN博客_emmc和flash的区别

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