浅谈RAM和ROM的各种区别

Posted 2020-12-17 18689400042qaz

 　一、RAM和ROM的区别

　　只读存储器（Read Only Memory，ROM）。ROM所存数据，一般是装入整机前事先写好的，整机工作过程中只能读出，而不像随机存储器那样能快速地、方便地加以改写。ROM所存数据稳定，计算机中的ROM主要是用来存储一些系统信息，或者启动程序Bios程序，这些都是非常重要的，只可以读一般不能修改，断电也不会消失。

 　　随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）又称作“随机存储器”，是与CPU直接交换数据的内部存储器，也叫主存(内存)。它可以随时读写，而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。当电源关闭时RAM不能保留数据。如果需要保存数据，就必须把它们写入一个长期的存储设备中（例如硬盘）。RAM和ROM相比，两者的最大区别是RAM在断电以后保存在上面的数据会自动消失，而ROM不会自动消失，可以长时间断电保存。

从电脑来说一般比较好理解，RAM就是我们平时所说的运行内存，它的确是随时可读写的。因为CPU处理的数据都是以运行内存为中介的。断电后信息是不保存的。那么对于ROM来说，是不是就是硬盘呢？不是说ROM只可以读吗？硬盘却是可以修改的。的确，必须明确一点，RAM与ROM都是内存，而硬盘是外存，所以ROM不等于硬盘。只不过RAM叫随机内存，ROM叫只读内存。
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　　内存（即随机存贮器RAM）可分为静态随机存储器SRAM，和动态随机存储器DRAM两种。我们经常说的“内存”是指DRAM。而SRAM大家却接触的很少。  
    　SRAM其实是一种非常重要的存储器，它的用途广泛。SRAM的速度非常快，在快速读取和刷新时能够保持数据完整性。SRAM内部采用的是双稳态电路的形式来存储数据。所以SRAM的电路结构非常复杂。制造相同容量的SRAM比DRAM的成本高的多。正因为如此，才使其发展受到了限制。因此目前SRAM基本上只用于CPU内部的一级缓存以及内置的二级缓存。仅有少量的网络服务器以及路由器上能够使用SRAM。例如可以对全局变量、局部静态变量、全局静态变量等。

举例说明

　　可以知道SRAM属于RAM,掉电后数据丢失；FLASH和EEPROM属于ROM，掉电后数据不丢失。

　　FLASH和EEPROM的区别在于：Flash存储器，适用于速度要求高，容量要求大，掉电时要求数据不丢失的场合；EEPROM适用于速度不高，容量不大，掉电时要求数据不丢失的场合。

了解这些之后，翻看开发板的stm32f103开发手册统计一下用到了哪些内存。

1.芯片自带内存：SRAM:20K,FLASH:128K.

2.IIC实验里介绍MCU与24C02通过IIC实现通讯，24C02是一款EEPROM芯片，总容量2Kbit。

3.SPI实验里介绍MCU与W25Q128通过SPI实现通讯，W25Q128是一块外部FLASH，容量128Mb，也就是16M字节。

知道了有哪些内存，再来总结下各个内存块的用处。

在单片机中，RAM主要是做运行时数据存储器,FLASH主要是程序存储器,EEPROM主要是用以在程序运行保存一些需要掉电不丢失的数据。

 

二、堆栈、全局变量、全局静态变量、局部静态变量、文字常量、函数代码

 

　　据我所知，单片机程序可分为 Code(数据代码区)、RO-data(只读存储区)、RW-data(可读可写存储区)、ZI-data(零初始化存储区），

其中Code(数据代码区) 和RO-data(只读存储区)存储在FLASH中，RW-data(可读可写存储区)和ZI-data(零初始化存储区）存储在ＳＲＡＭ中。

　　那麽堆栈、全局变量、全局静态变量、局部静态变量、文字常量、函数代码分别存储在那些存储区中呢？

 

栈区（Stack）	包含在RW-data(读写数据存储区)	存放函数的参数值，局部变量的值等
堆区（Heap）	包含在单片机的sram中的(读写数据存储区)	一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。
全局区（静态区）（static）	全局变量、全局静态变量、局部静态变量（(读写数据存储区)）	这些数据也是可读可写的，和stack、heap一样，被包含在sram中。
一般未初始化的变量	ZI-data(零初始化存储区)	被包含在sram中， 掉电会丢失数据
文字常量（const）	RO-data(只读存储区)	掉电不会丢失数据，Flalsh中
函数代码	存放函数体的二进制代码Code(数据代码区)	因为对于MCU来说，当其重新上电，代码还会继续运行，并不会消失，所以存储在flash中

 

三、堆栈注意问题

 

　　注意１　栈（Ｓｔａｃｋ）越界问题，导致程序跑飞

　　怎么出现这种情况？

　　ｓｔａｃｋ是往下发展的，当局部变量或者函数形参过多时，超过规定的ｓｔａｃｋ大小，会占用Ｈｅａｐ区域

　　解决方法：

　　１．确定程序没有问题　　　２．增大ＳＴＡＣＫ大小

　　

 

　　２．不能使用ｍａｌｌｏｃ申请内存

　　解决方法：　增大Ｈｅａｐ＿Ｓｉｚｅ大小