存储资源解析

一、Flash（闪存）

功能：主要用于存储程序代码，是一种非易失性存储器，即断电后数据不会丢失。在芯片上电启动时，CPU 会从闪存中读取程序代码并执行。

特点：闪存具有较高的存储密度，但写入速度相对较慢，并且写入操作有一定的寿命限制（通常为 1 万到 10 万次擦写循环）。不过，在大多数应用场景中，程序代码的写入操作并不频繁，所以这些特性一般不会对使用造成太大影响。

二、RAM(随机存取存储器)

• 作用：用于存储程序运行时的临时数据，如变量、堆栈等。它是一种易失性存储器，断电后数据会丢失。在程序执行过程中，CPU 会频繁地对 RAM 进行读写操作，以实现数据的处理和交换。
• 特点：RAM 的读写速度非常快，能够满足 CPU 高速处理数据的需求。这使得程序在运行过程中可以快速地访问和修改存储在 RAM 中的数据，从而提高系统的运行效率。

三、系统存储器（System Memory）

• 作用：存储用于系统启动和调试的代码，例如内置的引导程序（Bootloader）。当芯片通过特定的启动模式（如通过 BOOT 引脚设置）启动时，会从系统存储器中加载引导程序，该程序可以用于对芯片进行固件升级等操作。
• 特点：系统存储器的内容是由芯片制造商预先烧录好的，用户一般不能对其进行修改。它为芯片的启动和维护提供了一种可靠的机制。

四. 备份寄存器（Backup Registers）

• 作用：用于在主电源掉电的情况下保存一些重要的数据，例如实时时钟（RTC）的时间信息、校准数据等。备份寄存器由一个独立的电源（如电池）供电，即使主电源断电，备份寄存器中的数据也能得以保存。
• 特点：备份寄存器的容量较小，一般只有几个字节到几十个字节不等。但它的存在为一些需要在断电情况下保存数据的应用提供了便利。

五、 选项字节（Option Bytes）

• 作用：用于配置芯片的一些特殊功能和启动选项，例如看门狗定时器的配置、BOOT 引脚的启动模式选择、闪存的读写保护等。选项字节的设置会影响芯片的运行行为和安全性。
• 特点：选项字节的内容可以通过特定的编程方式进行修改，但修改操作需要谨慎进行，因为错误的设置可能会导致芯片无法正常工作。

六、、ROM（Read-Only Memory，只读存储器）

1、概念

一种非易失性存储器，其数据在断电后仍能长期保存，且通常只能被读取而不能被用户随意修改

2、数据存储类型

（1）固定程序或数据

功能：ROM用于存储设备运行所需的固定程序或数据，例如：

• 启动程序（Bootloader）：计算机开机时，ROM中的BIOS/UEFI负责初始化硬件并加载操作系统。

• 固件（Firmware）：嵌入式系统（如路由器、智能家电）的核心控制程序存储在ROM中。

• 数学函数表：早期计算机用ROM存储三角函数、对数表等固定数据。

（2）系统引导与初始化

• 功能：在计算机或电子设备启动时，ROM中的代码是首个被执行的部分，负责：

  • 硬件自检（POST，Power-On Self-Test）。

  • 加载操作系统到内存（RAM）。

  • 配置硬件参数（如时钟频率、内存时序）。

（3） 存储不可修改的关键数据

• 功能：ROM存储的数据在出厂时固化，用户无法随意修改，适用于：

  • 加密密钥：安全芯片中的密钥信息。

  • 设备标识符：如MAC地址、序列号。

  • 校准数据：传感器或显示器的校准参数。

3、 防止数据篡改

• 功能：ROM的“只读”特性使其具备高安全性，适用于：

  • 防止恶意软件篡改关键程序（如引导代码）。

  • 保护知识产权（如游戏卡带中的程序）。

4、支持多种ROM类型

根据写入和擦除方式，ROM分为不同类型，扩展其应用场景：

• PROM（Programmable ROM）：一次性编程，适用于小批量定制。
• EPROM（Erasable PROM）：紫外线擦除后重写，用于开发调试。
• EEPROM（Electrically Erasable PROM）：电信号擦写，可保存用户配置（如家电设置）。
• Flash Memory：基于EEPROM的改进，广泛用于U盘、SSD、手机存储。