【嵌入式学习】常用存储器介绍1
文章目录
- 前言
- 一、RAM 存储器
- 二、 DRAM
- 三、 SDRAM
- 四、 DDR SDRAM
- 五、 SRAM
- 六、 DRAM 与 SRAM 的应用场合
前言
存储器按其存储介质特性主要分为“易失性存储器”和“非易失性存储器”两大类。其中的“易
失/非易失”是指存储器断电后，它存储的数据内容是否会丢失的特性。由于一般易失性存储器
存取速度快，而非易失性存储器可长期保存数据，它们都在计算机中占据着重要角色。在计算机
中易失性存储器最典型的代表是内存，非易失性存储器的代表则是硬盘。
一、RAM 存储器
RAM 是“Random Access Memory”的缩写，被译为随机存储器。所谓“随机存取”，指的是当存
储器中的消息被读取或写入时，所需要的时间与这段信息所在的位置无关。这个词的由来是因为
早期计算机曾使用磁鼓作为存储器，磁鼓是顺序读写设备，而 RAM 可随读取其内部任意地址的
数据，时间都是相同的，因此得名。实际上现在 RAM 已经专门用于指代作为计算机内存的易失
性半导体存储器。
根据 RAM 的存储机制，又分为动态随机存储器 DRAM(Dynamic RAM) 以及静态随机存储器
SRAM(Static RAM) 两种。
二、 DRAM
动态随机存储器 DRAM 的存储单元以电容的电荷来表示数据，有电荷代表 1，无电荷代表 0，见
图 DRAM 存储单元。但时间一长，代表 1 的电容会放电，代表 0 的电容会吸收电荷，因此它需要
定期刷新操作，这就是“动态 (Dynamic)”一词所形容的特性。刷新操作会对电容进行检查，若电
量大于满电量的 1/2，则认为其代表 1，并把电容充满电；若电量小于 1/2，则认为其代表 0，并
把电容放电，藉此来保证数据的正确性。
三、 SDRAM
根据 DRAM 的通讯方式，又分为同步和异步两种，这两种方式根据通讯时是否需要使用时钟信
号来区分。图同步通讯时序图 是一种利用时钟进行同步的通讯时序，它在时钟的上升沿表示有
效数据。
由于使用时钟同步的通讯速度更快，所以同步 DRAM 使用更为广泛，这种 DRAM 被称为
SDRAM(Synchronous DRAM)。
四、 DDR SDRAM
为了进一步提高 SDRAM 的通讯速度，人们设计了 DDR SDRAM 存储器 (Double Data Rate
SDRAM)。它的存储特性与 SDRAM 没有区别，但 SDRAM 只在上升沿表示有效数据，在 1 个
时钟周期内，只能表示 1 个有数据；而 DDRSDRAM 在时钟的上升沿及下降沿各表示一个数据，
也就是说在 1 个时钟周期内可以表示 2 位数据，在时钟频率同样的情况下，提高了一倍的速度。
至于 DDRII 和 DDRIII，它们的通讯方式并没有区别，主要是通讯同步时钟的频率提高了。
当前个人计算机常用的内存条是 DDRIII SDRAM 存储器，在一个内存条上包含多个 DDRIII
SDRAM 芯片。
五、 SRAM
静态随机存储器 SRAM 的存储单元以锁存器来存储数据，见图 SRAM 存储单元。这种电路结构
不需要定时刷新充电，就能保持状态 (当然，如果断电了，数据还是会丢失的)，所以这种存储器
被称为“静态 (Static)” RAM。
同样地， SRAM 根据其通讯方式也分为同步 (SSRAM) 和异步 SRAM，相对来说，异步 SDRAM
用得比较多。
六、 DRAM 与 SRAM 的应用场合
对比 DRAM 与 SRAM 的结构，可知 DRAM 的结构简单得多，所以生产相同容量的存储器， DRAM
的成本要更低，且集成度更高。而 DRAM 中的电容结构则决定了它的存取速度不如 SRAM，特
性对比见表 DRAM 与 SRAM 对比。
所以在实际应用场合中， SRAM 一般只用于 CPU 内部的高速缓存 (Cache)，而外部扩展的内存一
般使用 DRAM。在 STM32 系统的控制器中，只有 STM32F429 型号或更高级的芯片才支持扩展
SDRAM，其它型号如 STM32F1、 STM32F2 及 STM32F407 等型号只能扩展 SRAM。
