為什么單片機會(huì )用EEPROM作為data memory而不用flash

EEPROM,EPROM,FLASH 都是基于一種浮柵管單元(Floating gate transister)的結構。 EPROM 的浮柵處于絕緣的二氧化硅層中,充入的電子只能用紫外線(xiàn)的能量來(lái)激出,EEPROM 的單元是由FLOTOX(Floating- gate tuneling oxide transister)及一個(gè)附加的Transister 組成,由于FLOTOX 的特性及兩管結構,所以可以單元讀/寫(xiě)。技術(shù)上,FLASH 是結合EPROM 和EEPROM 技術(shù)達到的,很多FLASH 使用雪崩熱電子注入方式來(lái)編程,擦除和EEPROM 一樣用 Fowler-Nordheim tuneling。但主要的不同是,FLASH 對芯片提供大塊或整塊的擦除,這就 降低了設計的復雜性,它可以不要 EEPROM 單元里那個(gè)多余的Tansister,所以可以做到高集成度,大容量,另FLASH 的浮柵工藝上也不同,寫(xiě)入速度更快。

其實(shí)對于用戶(hù)來(lái)說(shuō),EEPROM 和FLASH 的最主要的區別就是

1。EEPROM 可以按“位”擦寫(xiě),而FLASH 只能一大片一大片的擦。

2。EEPROM 一般容量都不大,如果大的話(huà),EEPROM 相對與FLASH 就沒(méi)有價(jià)格上的優(yōu)勢了。 市面上賣(mài)的stand alone 的EERPOM 一般都是在64KBIT 以下,而FLASH 一般都是8MEG BIT 以上(NOR 型)。

3。讀的速度的話(huà),應該不是兩者的差別,只是（碩士論文）EERPOM 一般用于低端產(chǎn)品,讀的速度不需要那么快,真要做的話(huà),其實(shí)也是可以做的和FLASH 差不多。

4。因為EEPROM 的存儲單元是兩個(gè)管子而FLASH 是一個(gè)(SST 的除外,類(lèi)似于兩管), 所以CYCLING 的話(huà),EEPROM 比FLASH 要好一些,到1000K 次也沒(méi)有問(wèn)題的。

總的來(lái)說(shuō),對與用戶(hù)來(lái)說(shuō),EEPROM 和FLASH 沒(méi)有大的區別,只是EEPROM 是低端產(chǎn)品, 容量低,價(jià)格便宜,但是穩定性較FLASH 要好一些。 但對于EEPROM 和FLASH 的設計來(lái)說(shuō),FLASH 則要難的多,不論是從工藝上的還是從外圍 電路設計上來(lái)說(shuō)。

Flash memory 指的是“閃存”,所謂“閃存”,它也是一種非易失性的內存,屬于EEPROM 的改進(jìn)產(chǎn)品。它的最大特點(diǎn)是必須按塊(Block)擦除(每個(gè)區塊的大小不定,不同廠(chǎng)家的產(chǎn)品 有不同的規格), 而EEPROM 則可以一次只擦除一個(gè)字節(Byte)。目前“閃存”被廣泛用在 PC 機的主板上,用來(lái)保存BIOS 程序,便于進(jìn)行程序的升級。其另外一大應用領(lǐng)域是用來(lái)作 為硬盤(pán)的替代品,具有抗震、速度快、無(wú)噪聲、耗電低的優(yōu)點(diǎn),但是將其用來(lái)取代RAM 就顯 得不合適,因為RAM 需要能夠按字節改寫(xiě),而Flash ROM 做不到。

ROM 和RAM 指的都是半導體存儲器,ROM 是Read Only Memory 的縮寫(xiě),RAM 是Random Access Memory 的縮寫(xiě)。ROM 在系統停止供電的時(shí)候仍然可以保持數據,而RAM 通常都是在掉電之后 就丟失數據,典型的RAM 就是計算機的內存。

RAM 有兩大類(lèi),一種稱(chēng)為靜態(tài)RAM(Static RAM/SRAM),SRAM 速度非?？?是目前讀寫(xiě)最快的存儲設備了,但是它也非常昂貴,所以只在要求很苛刻的地方使用,譬如CPU 的一級緩沖,二級緩沖。另一種稱(chēng)為動(dòng)態(tài)RAM(Dynamic RAM/DRAM),DRAM 保留數據的時(shí)間很短,速度 也比SRAM 慢,不過(guò)它還是比任何的ROM 都要快,但從價(jià)格上來(lái)說(shuō)DRAM 相比SRAM 要便宜很多, 計算機內存就是DRAM 的。

DRAM 分為很多種,常見(jiàn)的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、 SGRAM 以及WRAM 等,這里介紹其中的一種DDR RAM。DDR RAM(Date-Rate RAM)也稱(chēng)作DDR SDRAM, 這種改進(jìn)型的RAM 和SDRAM 是基本一樣的,不同之處在于它可以在一個(gè)時(shí)鐘讀寫(xiě)兩次數據, 這樣就使得數據傳輸速度加倍了。這是目前電腦中用得最多的內存,而且它有著(zhù)成本優(yōu)勢, 事實(shí)上擊敗了Intel 的另外一種內存標準-Rambus DRAM。在很多高端的顯卡上,也配備了高 速DDR RAM 來(lái)提高帶寬,這可以大幅度提高3D 加速卡的像素渲染能力。

ROM 也有很多種,PROM 是可編程的ROM,PROM 和EPROM(可擦除可編程ROM)兩者區別是, PROM 是一次性的,也就是軟件灌入后,就無(wú)法修改了,這種是早期的產(chǎn)品,現在已經(jīng)不可能 使用了,而EPROM 是通過(guò)紫外光的照射擦出原先的程序,是一種通用的存儲器。另外一種 EEPROM 是通過(guò)電子擦出,價(jià)格很高,寫(xiě)入時(shí)間很長(cháng),寫(xiě)入很慢。舉個(gè)例子,手機軟件一般放在EEPROM 中,我們打電話(huà),有些最后撥打的號碼,暫時(shí)是存在SRAM 中的,不是馬上寫(xiě)入通過(guò)記錄(通話(huà)記錄保存在EEPROM 中),因為當時(shí)有很重要工作(通話(huà))要做,如果寫(xiě)入,漫長(cháng)的等待是讓用戶(hù)忍無(wú)可忍的。

FLASH存儲器又稱(chēng)閃存,它結合了ROM和RAM的長(cháng)處,不僅具備電子可擦出可編程(EEPROM) 的性能,還不會(huì )斷電丟失數據同時(shí)可以快速讀取數據 (NVRAM 的優(yōu)勢),U 盤(pán)和MP3 里用的就 是這種存儲器。在過(guò)去的20 年里,嵌入式系統一直使用ROM(EPROM)作為它們的存儲設備, 然而近年來(lái) Flash 全面代替了ROM(EPROM)在嵌入式系統中的地位,用作存儲Bootloader 以 及操作系統或者程序代碼或者直接當硬盤(pán)使用(U 盤(pán))。

目前Flash 主要有兩種NOR Flash 和NADN Flash。NOR Flash 的讀取和我們常見(jiàn)的SDRAM 的讀取是一樣,用戶(hù)可以直接運行裝載在NOR FLASH 里面的代碼,這樣可以減少SRAM 的容量 從而節約了成本。NAND Flash 沒(méi)有采取內存的隨機讀取技術(shù),它的讀取是以一次讀取一快的 形式來(lái)進(jìn)行的,通常是一次讀取512 個(gè)字節(我要論文),采用這種技術(shù)的Flash 比較廉價(jià)。用戶(hù)不能直 接運行NAND Flash 上的代碼,因此好多使用NAND Flash 的開(kāi)發(fā)板除了使用NAND Flah 以外, 還作上了一塊小的NOR Flash 來(lái)運行啟動(dòng)代碼。

一般小容量的用NOR Flash,因為其讀取速度快,多用來(lái)存儲操作系統等重要信息,而 大容量的用NAND FLASH,最常見(jiàn)的NAND FLASH 應用是嵌入式系統采用的DOC(Disk On Chip) 和我們通常用的"閃盤(pán)",可以在線(xiàn)擦除。目前市面上的FLASH 主要來(lái)自Intel,AMD,Fujitsu 和Toshiba,而生產(chǎn)NAND Flash 的主要廠(chǎng)家有Samsung 和Toshiba。

SRAM 是Static Random www.wylunwen.com Access Memory 的縮寫(xiě),中文含義為靜態(tài)隨機訪(fǎng)問(wèn)存儲器,它是 一種類(lèi)型的半導體存儲器。"靜態(tài)"是指只要不掉電,存儲在SRAM 中的數據就不會(huì )丟失。這一點(diǎn)與動(dòng)態(tài)RAM(DRAM)不同,DRAM 需要進(jìn)行周期性的刷新操作。 然后,我們不應將SRAM 與只讀存儲器(ROM)和Flash Memory 相混淆,因為SRAM 是一種易失性存儲器,它只有在電源保持連續供應的情況下才能夠保持數據。"隨機訪(fǎng)問(wèn)"是指存儲器的內容可以以任何順序訪(fǎng)問(wèn),而不管前一次訪(fǎng)問(wèn)的是哪一個(gè)位置。

SRAM 中的每一位均存儲在四個(gè)晶體管當中,這四個(gè)晶體管組成了兩個(gè)交叉耦合反向器。 這個(gè)存儲單元具有兩個(gè)穩定狀態(tài),通常表示為0 和1。另外還需要兩個(gè)訪(fǎng)問(wèn)晶體管用于控制讀或寫(xiě)操作過(guò)程中存儲單元的訪(fǎng)問(wèn)。因此,一個(gè)存儲位通常需要六個(gè)MOSFET。對稱(chēng)的電路結構使得SRAM 的訪(fǎng)問(wèn)速度要快于DRAM。

SRAM 比DRAM 訪(fǎng)問(wèn)速度快的另外一個(gè)原因是SRAM （免費論文）可以 一次接收所有的地址位,而DRAM 則使用行地址和列地址復用的結構。 SRAM 不應該與SDRAM 相混淆,SDRAM 代表的是同步DRAM(Synchronous DRAM),這與SRAM 是完全不同的。SRAM 也不應該與PSRAM 相混淆,PSRAM 是一種偽裝成SRAM 的DRAM。

從晶體管的類(lèi)型分,SRAM 可以分為雙極性與CMOS 兩種。從功能上分,SRAM 可以分為異 步SRAM 和同步SRAM(SSRAM)。異步SRAM 的訪(fǎng)問(wèn)獨立于時(shí)鐘,數據輸入和輸出都由地址的變 化控制。同步SRAM 的所有訪(fǎng)問(wèn)都在時(shí)鐘的上升/下降沿啟動(dòng)。地址、數據輸入和其它控制信 號均于時(shí)鐘信號相關(guān)。

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OM和RAM指的都是半導體存儲器，ROM是Read Only Memory的縮寫(xiě)，RAM是Random Access Memory的縮寫(xiě)。ROM在系統停止供電的時(shí)候仍然可以保持數據，而RAM通常都是在掉電之后就丟失數據，典型的RAM就是計算機的內存。 RAM有兩大類(lèi)，一種稱(chēng)為靜態(tài)RAM（Static RAM/SRAM），SRAM速度非?？?，是目前讀寫(xiě)最快的存儲設備了，但是它也非常昂貴，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一級緩沖，二級緩沖。另一種稱(chēng)為動(dòng)態(tài)RAM（Dynamic RAM/DRAM），DRAM保留數據的時(shí)間很短，速度也比SRAM慢，不過(guò)它還是比任何的ROM都要快，但從價(jià)格上來(lái)說(shuō)DRAM相比SRAM要便宜很多，計算機內存就是DRAM的。 DRAM分為很多種，常見(jiàn)的主要有FPRAM/FastPage、EDORAM、SDRAM、DDR RAM、RDRAM、SGRAM以及WRAM等，這里介紹其中的一種DDR RAM。DDR RAM（Date-Rate RAM）也稱(chēng)作DDR SDRAM，這種改進(jìn)型的RAM和SDRAM是基本一樣的，不同之處在于它可以在一個(gè)時(shí)鐘讀寫(xiě)兩次數據，這樣就使得數據傳輸速度加倍了。這是目前電腦中用得最多的內存，而且它有著(zhù)成本優(yōu)勢，事實(shí)上擊敗了Intel的另外一種內存標準－Rambus DRAM。在很多高端的顯卡上，也配備了高速DDR RAM來(lái)提高帶寬，這可以大幅度提高3D加速卡的像素渲染能力。 ROM也有很多種，PROM是可編程的ROM，PROM和EPROM（可擦除可編程ROM）兩者區別是，PROM是一次性的，也就是軟件灌入后，就無(wú)法修改了，這種是早期的產(chǎn)品，現在已經(jīng)不可能使用了，而EPROM是通過(guò)紫外光的照射擦出原先的程序，是一種通用的存儲器。另外一種EEPROM是通過(guò)電子擦出，價(jià)格很高，寫(xiě)入時(shí)間很長(cháng)，寫(xiě)入很慢。舉個(gè)例子，手機軟件一般放在EEPROM中，我們打電話(huà)，有些最后撥打的號碼，暫時(shí)是存在SRAM中的，不是馬上寫(xiě)入通過(guò)記錄（通話(huà)記錄保存在EEPROM中），因為當時(shí)有很重要工作（通話(huà)）要做，如果寫(xiě)入，漫長(cháng)的等待是讓用戶(hù)忍無(wú)可忍的。

FLASH存儲器又稱(chēng)閃存，它結合了ROM和RAM的長(cháng)處，不僅具備電子可擦出可編程（EEPROM）的性能，還不會(huì )斷電丟失數據同時(shí)可以快速讀取數據（NVRAM的優(yōu)勢），U盤(pán)和MP3里用的就是這種存儲器。在過(guò)去的20年里，嵌入式系統一直使用ROM（EPROM）作為它們的存儲設備，然而近年來(lái)Flash全面代替了ROM（EPROM）在嵌入式系統中的地位，用作存儲Bootloader以及操作系統或者程序代碼或者直接當硬盤(pán)使用（U盤(pán)）。目前Flash主要有兩種NOR Flash和NADN Flash。NOR Flash的讀取和我們常見(jiàn)的SDRAM的讀取是一樣，用戶(hù)可以直接運行裝載在NOR FLASH里面的代碼，這樣可以減少SRAM的容量從而節約了成本。NAND Flash沒(méi)有采取內存的隨機讀取技術(shù)，它的讀取是以一次讀取一快的形式來(lái)進(jìn)行的，通常是一次讀取512個(gè)字節，采用這種技術(shù)的Flash比較廉價(jià)。用戶(hù)不能直接運行NAND Flash上的代碼，因此好多使用NAND Flash的開(kāi)發(fā)板除了使用NAND Flah以外，還作上了一塊小的NOR Flash來(lái)運行啟動(dòng)代碼。 一般小容量的用NOR Flash，因為其讀取速度快，多用來(lái)存儲操作系統等重要信息，而大容量的用NAND FLASH，最常見(jiàn)的NAND FLASH應用是嵌入式系統采用的DOC（Disk On Chip）和我們通常用的“閃盤(pán)”，可以在線(xiàn)擦除。目前市面上的FLASH 主要來(lái)自Intel，AMD，Fujitsu和Toshiba，而生產(chǎn)NAND Flash的主要廠(chǎng)家有Samsung和Toshiba。

Flash和EEPROM的區別 大概翻譯 The primary difference between EEPROM and FLASH is the removal of the ability to erase at the byte level. EEPROM和FLASH的主要區別是以字節為單位擦除內存的能力。 FLASH erases in much larger chunks of memory commonly referred to as sectors. Depending on the array size and the technology chosen, the sector size can vary significantly and therefore there is not a standard erase sector size across the industry and even within a product family. FLASH通常是按照扇區來(lái)擦除整塊的數據。根據不同的工藝和技術(shù)的選擇，扇區的大小差別很大，因此扇區的大小是沒(méi)有標準的，每個(gè)廠(chǎng)家甚至每個(gè)系列產(chǎn)品的扇區大小都不見(jiàn)得一樣。 The main point to remember is that the array is erased in large pieces as opposed to byte erase found in full featured EEPROM. 主要需要記住的是：EEPROM是按照字節擦除的，而FLASH是按照塊擦除的。 Almost all commercially available FLASH memories utilized Fowler-Nordheim tunneling for the erase operation. 幾乎所有的商業(yè)用FLASH都用一種叫（Fowler-Nordheim tunneling）的技術(shù)進(jìn)行擦除操作。 The second major difference relates to programming and the programming size but here again there is not a clear standard across the industry. 第二個(gè)主要的區別在于編程，但同時(shí)和擦除相同的是，針對不同的廠(chǎng)家，編程的塊大小也是不同的。 Some FLASH memories will do away with byte programming all together and will program in large sections referred to as pages. 一些FLASH內存廢除了字節編程，只能按照塊的大小進(jìn)行編程寫(xiě)入。 Other FLASH memories still retain the ability to program in byte wide increments. The choice in programming width is mostly determined by the throughput of erasing the memory and completely reprogramming the array. 另一些FLASH內存還保留著(zhù)字節編程的能力，這些能力取決于。。。（一些不重要的信息）。 There is also some diversity among FLASH memory products with respect to the programming method. 另外還有一些FLASH的差異，即寫(xiě)入的方式。 For example, some FLASH products use CHE and others use Fowler-Nordheim tunneling. As has been previously described in the EPROM and EEPROM overviews, each method has pros and cons, and it is these limitations that drive the programming size of the array. 例如，一些FLASH用CHE方式，另一些用（Fowler-Nordheim tunneling）方式。正如在EPROM和EEPROM中描述的，每種方法都有優(yōu)缺點(diǎn)，這些優(yōu)缺點(diǎn)限制了編程塊的大小。 Remember from the discussion of EPROM that CHE requires a relatively high current, especially when compared to Fowler-Nordheim tunneling. 記住，EPROM中使用CHE需要高電流，尤其是和Fowler-Nordheim tunneling相比較的時(shí)候。 However, Fowler-Nordheim tunneling requires more time to program a memory location than does CHE. Therefore, to compensate for the longer time required per programming location using Fowler-Nordheim tunneling, the programming size is larger than that used with CHE. 然而，Fowler-Nordheim tunneling需要大量的時(shí)間寫(xiě)入內存。比較后可以得到，…（不重要） CHE cannot scale with respect to program size because of the high current required per

bit to activate the mechanism. Although there are certainly power supplies that can supply many amps of current to a VPP pin on the part, there is an issue with power distribution within the chip itself. In general, this limits the programming size when using CHE to 8 to 16 bits. CHE不能擴大扇區，他需要給每一個(gè)比特寫(xiě)入時(shí)提供電流。因此，在固定能量供應的時(shí)候，由于VPP電流的限制，只能限制到8到16個(gè)比特。 or: 1、首先從IO引腳占用方面比較，EEPROM只需占用兩個(gè)IO引腳，時(shí)鐘（clk）和數據（data）引腳，外加電源三個(gè)引腳即可，符合I2C通訊協(xié)議。而FLASH需要占用更多IO引腳，有并行和串行的，串行的需要一個(gè)片選（cs）引腳（可用作節電功耗控制），一個(gè)時(shí)鐘（clk）引腳，FLASH讀出和寫(xiě)入引腳各一個(gè)，也就是四個(gè)。并行的需要8個(gè)數據引腳，當然比串行的讀寫(xiě)速度要快。 2、從功能方面比較，EEPROM可以單字節讀寫(xiě)，FLASH部分芯片只能以塊方式擦除(整片擦除),部分芯片可以單字節寫(xiě)入(編程),一般需要采用塊寫(xiě)入方式；FLASH比EEPROM讀寫(xiě)速度更快，可靠性更高。但比單片機片內RAM的讀寫(xiě)還要慢。 3、價(jià)格方面比較，FLASH應該要比EEPROM貴。