嵌入式系统/存储

在嵌入式系统中，存储资源是非常宝贵的。一些芯片，尤其是超大规模集成电路(VLSI)和低端微处理器可能仅有很少的板载内存(On-board RAM)。RAM直接建于芯片内部，因此无法扩展。除了RAM之外，嵌入式系统还有非易失性存储，如小型磁盘，闪存(Flash)，或者额外的存储卡。

一旦系统构建完成，存储的硬件更改将极为困难。嵌入式系统存储升级的成本，可能远远超出系统的构建成本。例如，为增加系统内存和Flash，将微控制器由Mega8改为Mega128，则芯片成本从4￥上升到18￥；同时，印刷电路板也要根据新的封装而大规模调整；供电等相关系统也不得不随之做出调整；程序也需要部分重写。因此，工程师必须清楚系统拥有的存储资源是否能够应对其承担的任务，并在程序开发过程中，将存储资源作为重要的参考。

存储通常被分成不同的几部分，以执行不同的功能。

寻址

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寻址

存储的每个字节，处理器的每个输入输出位，都有一个唯一的地址。通过地址，处理器可以从存储中读取、写入数据，能够控制输入输出。

嵌入式系统中共有4种典型的寻址区域(Addressable area)，每一种都用不同的技术实现：

• EEPROM程序存储，也就是芯片的ROM部分。这部分存储着编写的程序，即使在掉电的情况下，也不会丢失。当程序运行时，存储数据可以被修改；而在无断电状态下，数据会一直保持。ROM中的数据很少修改，甚至不变。
• Flash程序存储，另一种ROM，采用与EEPROM不同的技术原理。
• RAM，存放正在运行的程序和数据。初始数据从ROM中读取；在掉电之后，所有内容都会消失。
• 输入输出，控制着微处理器/微控制器的端口输入输出。

这里我们重点讨论存储的寻址。

哈佛结构

冯·诺伊曼结构

很多流行的微控制器，比如8051，AVR，PIC，均采用“哈佛结构”。这和通用计算机所采用的“冯·诺伊曼结构”是不同的。

有待补充：两种结构的对比

分页和队列

通常，应用软件会不断地增长。古老的处理器，例如火星漫游者Sojourner搭载的具有16位地址寄存器的8085处理器，能直接访问的位置为65 536个。若全部用做内存寻址，处理器也仅仅能访问65KB内存；事实上还有很多地址被分配给其它物理设备，因此可用内存非常少。为此，必须利用“分页”(Paging)硬件使不可直接访问内存的数据与可直接访问内存进行交换，这样实际使用内存范围便扩展了，处理器就可以使用更多的内存。早期的PIC处理器有两组完全独立的寄存器，一个用来交换ROM中的数据，一个用来交换RAM中的数据。