简述嵌入式系统的高速度大容量非易失随机数据存储

则是一种不挥发性（ Non-Volatile ）内存，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，其存储特性相当于硬盘，这项特性正是闪存得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基矗

根据存储单元的组合形式差异，Flash主要有两种类型：或非NOR和与非NAND.

NOR Flash也称为Linear Flash,拥有独立的数据总线和地址总线，能快速随机读取，可以单字节/单字编程，但必须以块为单位或整片执行擦除，重新编程之前必须进行擦除操作。NOR Flash擦除和编程速度较慢，容量不大，最大为几百Mb.

NAND Flash中数据线与地址线复用，以页（256或512字节）为单位进行读和编程操作，以块（4/8/16 KB）为单位进行擦除操作，编程和擦除的速度较快，随机读取速度慢且不能按字节随机编程。这类器件尺寸小，引脚少，成本低，容量大（可达几千Mb）。早期芯片含有失效块，采用UltraNAND技术后有效地消除了失效块。现代的NAND Flash常内含1~2级的缓冲SRAM,页访问速度更快了。

常用Flash是8位或16位的并行存储器和SPI接口，存储器，器件标识多含F,如25Fxxx.并行Flash的速度通常为40~150 ns,使用寿命在103~106次。Intel、Sharp、Toshiba等公司生产系列化的并行NOR Flash,Samsung、Toshiba、Fujistu、Sandisk等公司生产系列化的并行NAND Flash.并行Flash中，以NAND型应用最多。

SPI Flash以页模式写入，每次写入的字节数限制页内，写前必须进行页、扇区（若干页）或整体擦除，片内含有与页等大小的RAM缓冲，速度较快。这类器件多为大容量、低功耗、低电源供电器件，具有硬件/软件数据保护机制，8引脚封装，引脚兼容同种规格的SPIE2PROM.需要注意的是，写或擦除前必须进行写使能操作。Atreel与Saifun等公司提供系列化的SPI Flash,容量可达4 Mb.Atmel器件，派生自E2PROM,频率可达33 MHz;Saifun器件，采用其独特的Quad NROM技术，频率可达50 MHz.SPI Flash在便携式消费电子中应用广泛。典型的高速度大容量SPI Flash如AT25F4096、SA25F040等。

2.3 电池后备静态随机存储器BBSRAM

BBSRAM需要电池（一般是锂电池）用以在外部供电出现故障或关断时供电。另外，它也不可能采用回流焊工艺，因为电池可能因此发生泄漏甚至爆炸。BBSRAM还需遵循欧盟有害物质限用指令（RoHS），这可能会给设计工程师带来极大的困难。RoHS指令在2003年2月份开始实施，是欧盟制定的一项法令，限制了某些电子电气产品制造过程中对6种有害材料的使用。虽然存在上述各种艰巨挑战，若系统需要每秒数千次的访问速度，BBSRAM仍不失为一种理想选择。BBSRAM中的静态RAM 允许无限的读写次数，非常适合那些需要频繁读写的存储器应用。

常用的BBSRAM是8位的并行存储器件，读/写访问速度为50~150 ns,容量可达128 Mb,5/3.3 V电源供应，接口引脚兼容同种规格的SRAM器件，一些器件还有软硬件数据保护机制。常见的BBSRAM有美新宏控公司的基本硬件保护型8位HKl2系列、增强硬件型8位HKl2DP系列、硬软件保护型8位OKS系列，ST与Maxim公司的零功耗BBSRAM系列、带实时时钟的BBSRAM系列等。典型的大容量器件如8M×8位的HK/OKSl295、16M×8位的HK/OKS1285等。

2.4 非易失静态随机存储器NVSRAM

NVSRAM 为 Non-volatile SRAM缩写，即为非易失性SRAM.NVSRAM采用SRAM+EEPROM方式，实现了无须后备电池的非易失性存储，芯片接口、时序等与标准SRAM完全兼容。NVSRAM通常的操作都在SRAM中进行，只有当外界突然断电或者认为需要存储的时候才会把数据存储到EEPROM中去，当检测到系统上电后会把EEPROM中的数据拷贝到SRAM中，系统正常运行。其主要用于掉电时保存不能丢失的重要的数据，应用领域广泛。NVSRAM有3种存储方式：自动存储、硬件存储和软件存储。有2种召回（Recall）操作方式：自动RECALL和软件RECALL.存储过程包括2个步骤：擦除之前E2PROM的内容，把当前SRAM的数据保存到E2PROM中。召回过程也包括2个步骤：清除之前SRAM的内容，把E2PROM的数据拷贝到SRAM中。自动存储或召回由器件内含的逻辑监控电路完成，硬件存储由可控引脚外部实现，软件存储或召回通过软件由预定义的连续SRAM读操作来控制实现。

常见NVSRAM是8位的并行存储器件，可以随机读/写访问，存取访问速度为15~45 ns,容量可达4Mb,引脚接口兼容同类型的SRAM.NVSRAM器件体积小，占用PCB空间小，通常有SOIC和SSOP两种封装，5/3.3V电源供电，器件使用寿命在10年以上，片内的E2PROM可以保存数据100年。Cypress、Maxim等公司都有系列化的NVSRAM器件，典型的NVSRAM器件如CYl4E256L（32K×8位）、DSl350Y/AB（