在单片机系统中,经常会提到Flash这个概念,指的是内部集成的Flash存储器。Flash存储器是一种非易失性内存,可以用来存储程序代码和数据。本文将从以下几个方面详细阐述单片机里的Flash存储器。
Flash存储器的基本原理是电子浮动门的存储效应。具体来说,在Flash晶体管结构中,存在一对金属浮动门分别覆盖在绝缘层上,并与晶体管的控制极相连。该金属浮动门对控制极施加的电流可以导致金属浮动门上的电荷的积累和释放,从而实现信息的存储和擦除。
与EEPROM相比,Flash存储器具有更快的操作速度,更高的存储密度和更长的擦写寿命。因此,Flash存储器广泛应用于单片机和嵌入式系统中。
Flash存储器通常被分成许多带有地址编号的块,每个块内部包含多个页(page),每个页可存储多个字节的数据。在单片机系统中,Flash存储器的地址映射通常被分成两种:
一种是使用绝对地址映射,即直接使用Flash存储器的物理地址来寻址,这种映射方法简单但不灵活,并且容易受到编译器、链接器等软件工具的影响。
另一种是使用相对地址映射,即使用偏移地址访问Flash存储器。这种映射方法可以使代码的移植工作更加方便,也可以在Flash存储器中实现代码执行和数据存储的分离。
Flash存储器的读操作与传统的ROM、RAM等存储器相似,可以通过直接读取指定地址上的数据实现。但是,Flash存储器的写操作比较复杂,因为需要先将原有数据擦除,再进行编程操作。
为了保证Flash存储器的擦写寿命和数据可靠性,必须注意以下几点:
Flash存储器在单片机系统中主要应用于存储程序代码和数据。可以通过Flash存储器来存储BOOT程序、应用程序、配置信息、校准数据、中断向量表等。
Flash的存储策略和优化技术对系统的性能和可靠性有很大的影响。因此,软件工程师需要结合具体应用场景和系统特性来选择合适的Flash存储器和存储方式,并对其进行合理的配置和优化。