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朱老师ARM裸机学习笔记(三):CPU和与外部存储器的接口

发布时间:2020-09-03 发布时间:
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内存和外存的概念

内存

内存指 内部存储器,运行程序的地方 RAM

外存

外存指 外部存储器, 保存数据或者文件的地方 ROM

CPU连接内存和外存的方式

内存通过数据总线和地址总线直接和CPU 相连接。 
好处 : 访问速度快,操作方式方便 
坏处 : 占用CPU地址空间

外存通过CPU的外存控制器接口和CPU 相连接。 
好处 : 不占用CPU I/O资源 
坏处 : 读取速度较慢,访问外存控制器的时序较为复杂。

SOC常用的外部存储器类型

NOR Flash 
最早出现的Flash存储器,支持总线式访问,代码可以直接在Nor中运行,CPU可以像访问内存一样访问Nor Flash,在嵌入式发展到额初期阶段常用于存储启动代码,例如s3c2440开发板的Nor Flash启动。

Nand Flash 
集成密度高,存储空间较大,相对于Nor来说很便宜,读取速度比Nor慢,写入速度比Nor快,需要专门的读写电路。但是稳定性不如Nor,会出现坏块,读写数据需要校验。此外Nand Flash 还分为 SLC颗粒和MLC颗粒,详细情况见后文。

SATA硬盘

改进版的Nand Flash

SD卡/TF卡/MMC卡 
eMMC/iNand/moviNand 
(Embedded Multi Media Card) MMC协会所订立的、主要是针对手机或平板电脑等产品的内嵌式存储器标准规格。eMMC的一个明显优势是在封装中集成了一个控制器,它提供标准接口并管理闪存。 
iNAND是SanDisk公司研发的存储芯片,可以简单的看成SD卡或MMC卡芯片化。用户完全可以默认他是SD卡或者MMC卡。 
moviNand是三星公司研发的存储芯片,功能类似于iNand。 
OneNand 
三星公司研发的结合Nor优点和Nand Flash 高容量存储特点的Flash 
eSSD 
Embeded SSD 采用 MLC Nand Flash技术 
此几类Flash都是基于Nand Flash 的 都是在Nand Flash的基础上加入读写控制电路以及检验和坏块检测电路等制成的。

Nand Flash的SLC 和MLC对比

SLC(Single-Level Cell )单层单元闪存,每个单元存储一位数据,一般而言,SLC虽然生产成本较高,但在效能上大幅胜于MLC。

MLC(Multi-Level Cell) 多层单元闪存,通过使用大量的电压等级,每一个单元储存两位数据,数据密度比较大。

A.读写速度较慢。相对主流SLC芯片,MLC芯片目前技术条件下,理论速度只能达到2MB左右,因此对于速度要求较高的应用会有一些问题。 
B.MLC能耗比SLC高,在相同使用条件下比SLC要多15%左右的电流消耗。 
C.MLC理论写入次数上限相对较少,因此在相同使用情况下,使用寿命比较SLC短。 
D.MLC的价格比SLC低30%~40%,有些甚至更低。

S5PV210所支持的外部存储器


关键字:ARM裸机  CPU  存储器

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