单片机存储器的基础知识

我快闭嘴 2022-08-10 1507

存储技术

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本文分享一些单片机常见的存储相关的基础知识。

1. 两种存储器

FLASH

Flash Memory（闪速存储器）是一种安全、快速的存储体，具有体积小、容量大、成本低、掉电不丢失等一系列优点，已成为嵌入式系统中数据和程序最主要的载体。

Flash是区块结构，即在物理结构上分成若干个物理块，区块之间相互独立。

Flash写操作必须先擦后写，Flash只能将数据位由1写成0，不能从0写成1，所以在对存储器写之前必须先执行擦除操作，擦操作的最小单位是一个区块，而不是一个字节。

RAM

RAM(Random Access Memory)又称随机存取存储器，也叫内存，是与CPU直接交换数据的内部存储器。速度很快，断电RAM不保留数据。

RAM主要用来存储程序中用到的全局变量、堆栈等。

2. 三种存储区

map中三种内存

编译完工程会生成一个.map 的文件，该文件的最后说明了ROM和RAM占用空间大小，如下图所示：

存储器

其中ROM就是程序烧录到FLASH中的大小，RW就是占用RAM大小.

RO (Read Only ): 只读区域, 需要长久保存，烧录到Flash中,下文的text段和constdata段属于此属性区

RW (Read Write): 可读可写，通常为全局变量和静态变量，下文中的.data段和.bss属于RW区

ZI (Zero Init): 没有进行初始化或者初始化为0，系统上电时会主动把此区域数据进行0初始化，下文的.bss段就是. 另外, 可翻看Keil工具编译的map文件，Heap和Stack区也进行了Zero的属性标注, 因此，Heap和Stack也可认为是ZI区域

ROM与RAM数据比较

3. 六段段

存储器

程序运行时的5段

.text

.text代码段: 用来放程序代码（code），在代码编译完成后, 长久只读存放于此，属于图中的代码段

.constdata

.constdata只读常量数据段: const限定的数据类型存放在此，属于图中的常量存储区

.data

用来存放初始化不为0的全局变量(global)和静态变量(static)，它是可读可写的，属于图中的静态存储区

.bss

.bss的英文是Block Started by Symbol，翻译过来就是由符号开始的块。此部分类似于数据部分，只是它不占用可执行文件中的空间。

bss通常是指用来存放程序中没有初始化或初始化为0的全局变量和静态变量的一块内存区域，可读可写，属于图中的静态存储区，如果变量未初始化，系统会将变量初始化为0

heap

heap堆区: 通常我们说的动态内存分配，使用malloc/free进行申请和释放，属于动态存储区.

stack

stack栈区: 在代码执行时用来保存函数的局部变量和参数，属于动态存储区.

审核编辑：汤梓红

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