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一、EEPROM介绍
1.概念
EEPROM简介,EEPROM (Electrically Erasable Programmable read only memory)是指带电可擦可编程只读存储器。是一种掉电后数据不丢失的存储芯片。 EEPROM 可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息,重新编程。一般用在即插即用,广泛用于计算机、微控制器和其他电子设备中,用来存储在断电后需要保存的少量数据。
2.特性
- 非易失性: 存储在EEPROM中的数据在设备断电后依然保持不变。
- 电可擦除: 与需要紫外线擦除数据的早期ROM不同,EEPROM可以通过电荷进行擦除和重新编程。
- 字节可寻址: EEPROM允许在字节级别进行数据读取和写入,使其在小数据存储方面非常灵活。
- 有限写入次数: EEPROM的写入次数有限(通常约为100万次),即数据只能重写特定次数,超过后存储器可能会磨损
3.发展历程
4.优缺点
优点:
①非易失性:存储在EEPROM中的数据在断电后不会丢失,适合存储配置参数和校准数据等需要长期保存的数据。
②字节级访问:EEPROM允许按字节进行读写操作,可以灵活地修改和读取单个字节的数据,而不需要对整个块进行擦除和重写。
③可电擦除和重编程:与需要紫外线擦除的EPROM不同,EEPROM可以通过电信号进行擦除和重写,操作更加方便。
④可靠性:EEPROM在正常使用范围内具有较高的可靠性和耐久性,适合需要频繁更新数据的应用场景。
⑤宽广的电压范围:EEPROM通常支持较宽的工作电压范围,可以在不同的电源电压条件下可靠工作。
缺点:
①有限的擦写寿命:EEPROM的擦写次数有限,通常在100万次左右,超过这个次数后可能会导致存储器失效,因此不适合频繁写入的应用。
②写入速度较慢:与SRAM和闪存相比,EEPROM的写入速度相对较慢,不适合高速数据存储和读取的场景。
③成本较高:与其他类型的存储器(如闪存、DRAM)相比,EEPROM的成本相对较高,尤其是在大容量存储需求时,成本优势不明显。
④容量有限:单片EEPROM的容量通常较小,适用于存储少量数据,而不适合大容量数据存储。
⑤能量消耗:尽管EEPROM的能耗相对较低,但在频繁擦写时,能量消耗会增加。
二、FLASH介绍
1.概念
Flash是一种非易失性存储器技术,广泛用于各种电子设备中,如计算机、手机、相机等。非易失性意味着即使断电,存储的数据也不会丢失。Flash分为NOR Flash和NAND Flash:
NOR Flash容量小价格高,可以上电使用,通过总线与CPU连接,也可以片内执行,可用于设备启动;
NAND Flash容量大,价格便宜,必须初始化才能使用,通过NandFlash控制器与CPU通信。
2.特性
- 非易失性:断电后数据不丢失。
- 可擦除和重写:Flash存储器可以多次擦除和写入数据。
- 高密度和低成本:特别是NAND Flash,存储容量大且成本相对较低。
3.优缺点
优点:
①非易失性:Flash存储器在断电后仍然能够保存数据,不像RAM那样需要持续供电来保持数据。
②高存储密度:相较于其他存储技术,Flash存储器能够在较小的物理空间内存储更多的数据。
③低功耗:Flash存储器在读取和写入数据时消耗的电能相对较低,非常适合便携设备和移动设备。
④耐用性:Flash存储器可以承受较多次的擦写操作(通常为数千到数百万次),使其在多次重复使用下仍能保持稳定性能。
⑤快速读取速度:尤其是NOR Flash,读取速度非常快,适用于需要频繁读取操作的应用。
⑥无机械部件:相较于机械硬盘(HDD),Flash存储器没有运动部件,因此不易受机械损伤,抗震性和抗摔性更好。
缺点:
①写入和擦除速度较慢:特别是NOR Flash,写入和擦除速度相对较慢。虽然NAND Flash在这方面有所改进,但仍不及读取速度。
②有限的擦写寿命:Flash存储器的擦写次数是有限的,经过大量的写入和擦除操作后,存储单元会逐渐失效。不过现代的Flash存储器通常有磨损均衡技术(wear leveling)来延长寿命。
③成本相对较高:尽管Flash存储器的价格在逐年下降,但与传统的机械硬盘相比,成本仍然较高,特别是在大容量存储方面。
④数据保留时间有限:尽管Flash存储器是非易失性的,但数据的保留时间有限,在不使用的情况下,数据可能在几年后逐渐丢失。
⑤复杂的管理:Flash存储器需要复杂的控制器来管理数据的写入、擦除和磨损均衡。这增加了设计和制造的复杂性。
⑥速度限制:随着存储容量的增加,Flash存储器的随机读取和写入速度可能会受到限制,需要更先进的控制器和技术来提高性能。
三、EEPROM和NOR Flash,NAND Flash的对比
特性 | EEPROM | NOR Flash | NAND Flash |
---|---|---|---|
架构和工作原理 | 逐字节擦除和写入 | 独立地址和数据线,随机访问 | 紧凑架构,页写入和读取,块擦除 |
读取速度 | 较慢 | 非常快 | 较慢,适合顺序读取 |
写入和擦除速度 | 较慢,支持字节级写入和擦除 | 较慢 | 快,适合大容量数据存储 |
存储密度 | 较低 | 中等 | 高 |
成本 | 较高 | 较高 | 低 |
擦写寿命 | 较短 | 中等 | 长,磨损均衡技术进一步延长 |
应用场景 | 配置信息、参数存储 | 代码执行存储、固件存储、引导加载 | 大容量数据存储、消费电子产品 |
四、FLASH和EEPROM的异同
(7)通讯:Flash很多是用SPI协议接口、EEPROM很多是IIC协议接口。
(8)数据保护:Flash具有硬件和软件保护功能,而EEPROM只有软件保护功能。
好像了解了这么多还是那句话印象深刻:FLASH只能写0不能写1。
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