引言:内存是单片机的重要组成部分,那么如何操作、分配内存对于一个嵌入式软件工程师来说便是极为重要的。
一、存储器的定义:
存储器单元实际上是时序逻辑电路的一种。按存储器的使用类型可分为只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM),两者的功能有较大的区别,因此在描述上也有所不同。
工作原理:
存储器是许多存储单元的集合,按单元号顺序排列。每个单元由若干二进制位构成,以表示存储单元中存放的数值,这种结构和数组的结构非常相似,故在VHDL语言中,通常由数组描述存储器。
存储器是用来存储程序和各种数据信息的记忆部件。存储器可分为主存储器(简称主存或内存)和辅助存储器(简称辅存或外存)两大类。和CPU直接交换信息的是主存。
主存的工作方式是按存储单元的地址存放或读取各类信息,统称访问存储器。主存中汇集存储单元的载体称为存储体,存储体中每个单元能够存放一串二进制码表示的信息,该信息的总位数称为一个存储单元的字长。存储单元的地址与存储在其中的信息是一一对应的,单元地址只有一个,固定不变,而存储在其中的信息是可以更换的。
指示每个单元的二进制编码称为地址码。寻找某个单元时,先要给出它的地址码。暂存这个地址码的寄存器叫存储器地址寄存器(MAR)。为可存放从主存的存储单元内取出的信息或准备存入某存储单元的信息,还要设置一个存储器数据寄存器(MDR)。
二、存储器分类:
其中:1、易失性存储器相对地,读写速度较快;非易失性存储器相对地,读写较慢;
2、非易失性存储器还包括光盘、软盘等。
三、单片机中的存储器:
在单片机中,内存可分为FLASH(即ROM)和SRAM(即RAM)这两部分。
运作过程原理:
对单片机编程后,程序的代码段,data段,bss段,rodata段等都存放在Flash中。当单片机上电后,初始化汇编代码将data段,bss段,复制到RAM中,并建立好堆栈,开始调用程序的main函数。以后,便有了程序存储器,和数据存储器之分,运行时从Flash(即指令存储器,代码存储器)中读取指令 ,从RAM中读取与写入数据。RAM存在的意义就在于速度更快。
无论是单片机也好,PC也罢,存在的存储器金字塔都是一致的,速度的因素,成本的限制导致了一级级更快的存储器的更快速度与更高的成本。应该说,对于它们的理解,就是存储器金字塔的理解。此段出自--原文链接:https://blog.csdn.net/tietao/article/details/8172411
可以看到,初始化时RW-data从flash拷贝到RAM,所以在程序跑起来了Rw-data是在RAM里面的。
其中:
1、Code:为程序代码部分
2、RO-data: 表示 程序定义的常量
3、RW-data: 表示 已初始化的全局变量
4、ZI-data: 表示 未初始化的全局变量
5、栈区(stack):由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。 这些值是可读写的,那么stack应该被包含在RW-data(读写数据存储区),也就是单片机的sram中。
6、堆区(heap):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 。可以理解,这些也是被包含在单片机的sram中的。
7、全局区(静态区)(static):全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域, 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域,程序结束后由系统释放。这些数据也是可读可写的,和stack、heap一样,被包含在sram中。
8、文字常量区:常量字符串就是放在这里的。这些数据是只读的,分配在RO-data(只读数据存储区),则被包含在flash中。
9、程序代码区:存放函数体的二进制代码,可以想象也是被包含在flash,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。
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