程序存储器_程序存储器是什么意思
出处：网络整理 发布于：2025-07-10 17:26:01
1. 基本定义
程序存储器 是一种用于存储 程序代码（指令） 的非易失性存储器（Non-Volatile Memory），在嵌入式系统或计算机中保存CPU执行的指令。其特点是：
非易失性：断电后数据不丢失。
只读或可编程：根据类型分为ROM、Flash等。
与数据存储器分离：哈佛架构（如STM32）中，程序与数据存储空间独立；冯·诺依曼架构（如PC）中两者共享内存。
2. 程序存储器的类型
| 类型 | 特点 | 典型应用 |
|---|---|---|
| ROM（掩膜ROM） | 出厂时固化程序，不可修改 | 大批量生产的低成本设备 |
| PROM | 用户可编程（OTP） | 早期嵌入式系统 |
| EPROM | 紫外线擦除后可重复编程 | 旧式工控设备 |
| EEPROM | 电可擦除，按字节操作（速度慢） | 保存配置参数（如STM32选项字节） |
| Flash | 电可擦除，按块/扇区操作（速度快，容量大） | 现代MCU（如STM32F103的512KB） |
| FRAM | 非易失性+高速读写（类似RAM） | 高可靠性设备（如医疗仪器） |
3. 程序存储器 vs 数据存储器
| 对比项 | 程序存储器 | 数据存储器（如RAM） |
|---|---|---|
| 存储内容 | 程序代码（指令） | 运行时变量、堆栈、临时数据 |
| 易失性 | 非易失性（断电保留） | 易失性（断电丢失） |
| 访问速度 | 较慢（需通过总线读取） | 极快（直接由CPU访问） |
| 典型技术 | Flash、ROM | SRAM、DRAM |
| 写入方式 | 需专用工具/协议（如JTAG烧录） | CPU可直接读写 |
4. 程序存储器在MCU中的角色
以STM32为例：
存储代码：用户编写的固件（如
.bin或.hex文件）烧录到Flash中。启动方式：通过BOOT引脚选择从内部Flash、系统存储器（Bootloader）或外部存储器启动。
执行流程：CPU从程序存储器逐条读取指令，通过总线传输到内核执行。
5. 关键参数
容量：决定可存储代码大小（如STM32F103ZET6的512KB Flash）。
读写速度：影响程序执行效率（Flash通常需等待状态）。
寿命：Flash约10万次擦写周期，需避免频繁烧录。
接口：SPI Flash（外扩）、并行总线（Nor Flash）等。
6. 扩展知识
哈佛架构：程序与数据存储器物理分离（如STM32），提升实时性。
XIP（就地执行）：CPU可直接从外部Flash运行代码（如QSPI Flash映射到内存地址）。
Bootloader：存储在系统存储区的小程序，用于更新用户Flash程序。
7. 常见问题
Q：程序存储器满了怎么办？
A：优化代码或换更大容量芯片，外扩SPI Flash（需XIP支持）。Q：Flash和EEPROM区别？
A：Flash按块擦除（适合存代码），EEPROM支持字节操作（适合存参数）。
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