為什么單片機中既有Flash又有EEPROM

　　單片機運行時(shí)的數據都存在于RAM（隨機存儲器）中，在掉電后RAM 中的數據是無(wú)法保留的，那么怎樣使數據在掉電后不丟失呢？這就需要使用EEPROM 或FLASHROM 等存儲器來(lái)實(shí)現。

　　插播一段：ROM最初不能編程，出廠(chǎng)什么內容就永遠什么內容，不靈活。后來(lái)出現了PROM，可以自己寫(xiě)入一次，要是寫(xiě)錯了，只能換一片。隨著(zhù)不斷改進(jìn)，終于出現了可多次擦除寫(xiě)入的EPROM，每次擦除要把芯片拿到紫外線(xiàn)上照一下，想一下你往單片機上下了一個(gè)程序之后發(fā)現有個(gè)地方需要加一句話(huà)，為此你要把單片機放紫外燈下照半小時(shí)，然后才能再下一次，這么折騰一天也改不了幾次。歷史的車(chē)輪不斷前進(jìn)，偉大的EEPROM出現了，拯救了一大批程序員，終于可以隨意的修改ROM中的內容了。

　　EEPROM的全稱(chēng)是“電可擦除可編程只讀存儲器”，即Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory。是相對于紫外擦除的rom來(lái)講的。但是今天已經(jīng)存在多種EEPROM的變種，變成了一類(lèi)存儲器的統稱(chēng)。

　　狹義的EEPROM：

　　這種rom的特點(diǎn)是可以隨機訪(fǎng)問(wèn)和修改任何一個(gè)字節，可以往每個(gè)bit中寫(xiě)入0或者1。這是最傳統的一種EEPROM，掉電后數據不丟失，可以保存100年，可以擦寫(xiě)100w次。具有較高的可靠性，但是電路復雜/成本也高。因此目前的EEPROM都是幾十千字節到幾百千字節的，絕少有超過(guò)512K的。

　　Flash：

　　Flash屬于廣義的EEPROM，因為它也是電擦除的ROM。但是為了區別于一般的按字節為單位的擦寫(xiě)的EEPROM，我們都叫它Flash。

　　既然兩者差不多，為什么單片機中還要既有Flash又有EEPROM呢？

　　通常，單片機里的Flash都用于存放運行代碼，在運行過(guò)程中不能改；EEPROM是用來(lái)保存用戶(hù)數據，運行過(guò)程中可以改變，比如一個(gè)時(shí)鐘的鬧鈴時(shí)間初始化設定為12：00，后來(lái)在運行中改為6：00，這是保存在EEPROM里，不怕掉電，就算重新上電也不需要重新調整到6：00。

　　但最大區別是其實(shí)是：FLASH按扇區操作，EEPROM則按字節操作，二者尋址方法不同，存儲單元的結構也不同，FLASH的電路結構較簡(jiǎn)單，同樣容量占芯片面積較小，成本自然比EEPROM低，因而適合用作程序存儲器，EEPROM則更多的用作非易失的數據存儲器。當然用FLASH做數據存儲器也行，但操作比EEPROM麻煩的多，所以更“人性化”的MCU設計會(huì )集成FLASH和EEPROM兩種非易失性存儲器，而廉價(jià)型設計往往只有 FLASH，早期可電擦寫(xiě)型MCU則都是EEPRM結構，現在已基本上停產(chǎn)了。

　　在芯片的內電路中，FLASH和EEPROM不僅電路不同，地址空間也不同，操作方法和指令自然也不同，不論馮諾伊曼結構還是哈佛結構都是這樣。技術(shù)上，程序存儲器和非易失數據存儲器都可以只用FALSH結構或EEPROM結構，甚至可以用“變通”的技術(shù)手段在程序存儲區模擬“數據存儲區”，但就算如此，概念上二者依然不同，這是基本常識問(wèn)題。

　　EEPROM：電可擦除可編程只讀存儲器，Flash的操作特性完全符合EEPROM的定義，屬EEPROM無(wú)疑，首款Flash推出時(shí)其數據手冊上也清楚的標明是EEPROM，現在的多數Flash手冊上也是這么標明的，二者的關(guān)系是“白馬”和“馬”。至于為什么業(yè)界要區分二者，主要的原因是 Flash EEPROM的操作方法和傳統EEPROM截然不同，次要的原因是為了語(yǔ)言的簡(jiǎn)練，非正式文件和口語(yǔ)中Flash EEPROM就簡(jiǎn)稱(chēng)為Flash，這里要強調的是白馬的“白”屬性而非其“馬”屬性以區別Flash和傳統EEPROM。

　　Flash的特點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單，同樣工藝和同樣晶元面積下可以得到更高容量且大數據量下的操作速度更快，但缺點(diǎn)是操作過(guò)程麻煩，特別是在小數據量反復重寫(xiě)時(shí)，所以在MCU中Flash結構適于不需頻繁改寫(xiě)的程序存儲器。

　　很多應用中，需要頻繁的改寫(xiě)某些小量數據且需掉電非易失，傳統結構的EEPROM在此非常適合，所以很多MCU內部設計了兩種EEPROM結構，FLASH的和傳統的以期獲得成本和功能的均衡，這極大的方便了使用者。隨著(zhù)ISP、IAP的流行，特別是在程序存儲地址空間和數據存儲地址空間重疊的MCU系中，現在越來(lái)越多的MCU生產(chǎn)商用支持IAP的程序存儲器來(lái)模擬EEPROM對應的數據存儲器，這是低成本下實(shí)現非易失數據存儲器的一種變通方法。為在商業(yè)宣傳上取得和雙EEPROM工藝的“等效”性，不少采用Flash程序存儲器“模擬”（注意，技術(shù)概念上并非真正的模擬）EEPROM數據存儲器的廠(chǎng)家紛紛宣稱(chēng)其產(chǎn)品是帶EEPROM的，嚴格說(shuō)，這是非常不嚴謹的，但商人有商人的目的和方法，用Flash“模擬”EEPROM可以獲取更大商業(yè)利益，所以在事實(shí)上，技術(shù)概念混淆的始作俑者正是他們。

　　從成本上講，用Flash“模擬”EEPROM是合算的，反之不會(huì )有人干，用EEPROM模擬Flash是怎么回事呢？這可能出在某些程序存儲空間和數據存儲空間連續的MCU上。這類(lèi)MCU中特別是存儲容量不大的低端MCU依然采用EEPROM作為非易失存儲器，這在成本上反而比采用Flash和傳統EEPROM雙工藝的設計更低，但這種現象僅僅限于小容量前提下。因Flash工藝的流行，現在很多商人和不夠嚴謹的技術(shù)人員將程序存儲器稱(chēng)為Flash，對于那些僅采用傳統EEPROM工藝的MCU而言，他們不求甚解，故而錯誤的將EEPROM程序存儲器稱(chēng)為“ 模擬Flash”，根本的原因是他們未理解Flash只是一種存儲器結構而非存儲器的用途，錯誤的前提自然導致錯誤的結論。商業(yè)上講，用EEPROM模擬 Flash是不會(huì )有人真去做的愚蠢行為，這違背商業(yè)追求最大利益的原則，技術(shù)上也不可行，而對于技術(shù)人員而言。本質(zhì)的問(wèn)題是Flash是一種存儲器類(lèi)型而非MCU中的程序存儲器，即使MCU的程序存儲器用的是Flash，但其逆命題不成立。

　　一家之言，你有什么看法呢？