存儲(chǔ)器的分類及其介紹

存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)。隨著計(jì)算機(jī)發(fā)展，存儲(chǔ)器在系統(tǒng)中的地位越來(lái)越重要。由于超大規(guī)模集成電路的制作技術(shù)，使CPU的速度變得驚人的高，而存儲(chǔ)器的取數(shù)和存數(shù)的速度與它很難適配，這使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行速度在很大程度上受存儲(chǔ)器速度的制約。此外，由于I/O設(shè)備不斷增多，如果它們與存儲(chǔ)器交換信息都通過(guò)CPU來(lái)實(shí)現(xiàn)，這將大大降低CPU的工作效率。為此，出現(xiàn)了I/O與存儲(chǔ)器的直接存取方式（DMA），這也使存儲(chǔ)器的地位更為突出。尤其在多處理機(jī)的系統(tǒng)中，各處理機(jī)本身都需與其主存交換信息，而且各處理機(jī)在互相通信中，也都需共享存放在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。因此，存儲(chǔ)器的地位就更為顯要。可見(jiàn)，從某種意義而言，存儲(chǔ)器的性能已成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心。

這是對(duì)存儲(chǔ)器的三個(gè)分類及其介紹。

一：高速緩沖存儲(chǔ)器cache

為了平衡CPU中央處理器的速度，與內(nèi)存儲(chǔ)器的速度，在CPU和內(nèi)存儲(chǔ)器中間設(shè)置了高速緩沖存儲(chǔ)器，這就是cache的由來(lái)。

CPU如果要取指令，先從cache中尋找。如果cache上面有，則稱為命中；否則，稱為不命中。不命中的情況下，CPU再到內(nèi)存儲(chǔ)器中取指令。

二：內(nèi)存儲(chǔ)器RAM

內(nèi)存儲(chǔ)器，又稱隨機(jī)存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱RAM。它的速度介于高速緩沖存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器之間。

RAM有一個(gè)特性就是斷電之后，數(shù)據(jù)會(huì)丟失。內(nèi)存儲(chǔ)器RAM存放當(dāng)前正在運(yùn)行的程序或數(shù)據(jù)。

三：輔助存儲(chǔ)器ROM

輔助存儲(chǔ)器，又稱外存或只讀存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱ROM。

輔助存儲(chǔ)器是大容量的存儲(chǔ)設(shè)備，具有斷電之后，數(shù)據(jù)不丟失的特性。所以通常輔助存儲(chǔ)器用來(lái)長(zhǎng)期存儲(chǔ)程序或數(shù)據(jù)。

單片機(jī)的存儲(chǔ)器可分為程序存儲(chǔ)器（ROM）和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）。

程序存儲(chǔ)器是專門用來(lái)存放程序和常數(shù)的，有MASK （掩模）ROM、OTPROM、EPROM、FlashROM 等類型。掩模這種形式的程序存儲(chǔ)器適用成熟的和大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，如使用到彩色電視機(jī)等家電產(chǎn)品中的單片機(jī)就采用這種方式，只要用戶把應(yīng)用程序代碼交給半導(dǎo)體制造廠家，在生產(chǎn)相應(yīng)的單片機(jī)時(shí)將程序固化到芯片中，這種芯片一旦生產(chǎn)出來(lái)，程序就無(wú)法改變了。

采用EPROM 的單片機(jī)具有可以靈活修改程序的優(yōu)點(diǎn)，但存在需要紫外線擦除、較費(fèi)時(shí)間的缺點(diǎn)。在自己做試驗(yàn)或樣機(jī)的研發(fā)階段，推薦使用Flash 單片機(jī)，它有電寫(xiě)入、電擦除的優(yōu)點(diǎn)，使得修改程序很方便，可以提高開(kāi)發(fā)速度。對(duì)于初具規(guī)模的產(chǎn)品可選用OTP 單片機(jī)，它不但能免去較長(zhǎng)的產(chǎn)品掩模時(shí)間，加快產(chǎn)品的上市時(shí)間，而且方便程序的修改，能夠?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整和升級(jí)。

程序存儲(chǔ)器的容量可根據(jù)程序的大小確定。對(duì)于8位單片機(jī)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的最大容量能達(dá)到64KB，不夠時(shí)還可以擴(kuò)展。選用時(shí)程序存儲(chǔ)器的容量只要夠用就行了，不然會(huì)增加成本。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是程序在運(yùn)行中存放臨時(shí)數(shù)據(jù)的，掉電后數(shù)據(jù)即丟失，現(xiàn)在有些型號(hào)的單片機(jī)提供了EEPROM，可用來(lái)存儲(chǔ)掉電后需要保護(hù)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如系統(tǒng)的一些設(shè)置參數(shù)。