存储器的分类及其介绍

存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。随着计算机发展，存储器在系统中的地位越来越重要。由于超大规模集成电路的制作技术，使CPU的速度变得惊人的高，而存储器的取数和存数的速度与它很难适配，这使计算机系统的运行速度在很大程度上受存储器速度的制约。此外，由于I/O设备不断增多，如果它们与存储器交换信息都通过CPU来实现，这将大大降低CPU的工作效率。为此，出现了I/O与存储器的直接存取方式（DMA），这也使存储器的地位更为突出。尤其在多处理机的系统中，各处理机本身都需与其主存交换信息，而且各处理机在互相通信中，也都需共享存放在存储器中的数据。因此，存储器的地位就更为显要。可见，从某种意义而言，存储器的性能已成为计算机系统的核心。

这是对存储器的三个分类及其介绍。

一：高速缓冲存储器cache

为了平衡CPU中央处理器的速度，与内存储器的速度，在CPU和内存储器中间设置了高速缓冲存储器，这就是cache的由来。

CPU如果要取指令，先从cache中寻找。如果cache上面有，则称为命中；否则，称为不命中。不命中的情况下，CPU再到内存储器中取指令。

二：内存储器RAM

内存储器，又称随机存储器，简称RAM。它的速度介于高速缓冲存储器和辅助存储器之间。

RAM有一个特性就是断电之后，数据会丢失。内存储器RAM存放当前正在运行的程序或数据。

三：辅助存储器ROM

辅助存储器，又称外存或只读存储器，简称ROM。

辅助存储器是大容量的存储设备，具有断电之后，数据不丢失的特性。所以通常辅助存储器用来长期存储程序或数据。

单片机的存储器可分为程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。

程序存储器是专门用来存放程序和常数的，有MASK （掩模）ROM、OTPROM、EPROM、FlashROM 等类型。掩模这种形式的程序存储器适用成熟的和大批量生产的产品，如使用到彩色电视机等家电产品中的单片机就采用这种方式，只要用户把应用程序代码交给半导体制造厂家，在生产相应的单片机时将程序固化到芯片中，这种芯片一旦生产出来，程序就无法改变了。

采用EPROM 的单片机具有可以灵活修改程序的优点，但存在需要紫外线擦除、较费时间的缺点。在自己做试验或样机的研发阶段，推荐使用Flash 单片机，它有电写入、电擦除的优点，使得修改程序很方便，可以提高开发速度。对于初具规模的产品可选用OTP 单片机，它不但能免去较长的产品掩模时间，加快产品的上市时间，而且方便程序的修改，能够对产品进行及时的调整和升级。

程序存储器的容量可根据程序的大小确定。对于8位单片机片内程序存储器的最大容量能达到64KB，不够时还可以扩展。选用时程序存储器的容量只要够用就行了，不然会增加成本。

数据存储器是程序在运行中存放临时数据的，掉电后数据即丢失，现在有些型号的单片机提供了EEPROM，可用来存储掉电后需要保护的关键数据，如系统的一些设置参数。