各种可编程器件和存储器件比较

存储器可分为只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM）和随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM）。
    　只读存储器ROM在正常工作状态时，只能从中读取数据，而不能写入数据。ROM的优点是电路结构简单，数据一旦固化在存储器内部后，就可以长期保存，而且在断电后数据也不会丢失，故属于数据非易失性存储器。其缺点是只适用于存储那些固定数据或程序的场合。
    　随机存取存储器RAM与只读存储器的根本区别在于：RAM在正常工作状态时可随时向存储器里写入数据或从中读出数据，在存储器断电后信息全部丢失，因此RAM也称为易失性存储器。

 

1．RAM分类

随机存储器也叫可读写存储器，它可分为双极型和MOS型存储器。双极型存储器由于集成度低、功耗大，在微型计算机系统中使用不多。目前可读写存储器RAM芯片几乎全是MOS型的。MOS型RAM按工作方式不同又可分为静态RAM（Static RAM）和动态RAM（Dynamic RAM）。

　　　　静态RAM使用触发器作为存储元件，因而只要使用直流电源，就可存储数据。动态RAM使用电容作为存储单元，如果没有称为刷新的过程对电容再充电的话，就不能长期保存数据。当电源被移走后，SRAM和DRAM都会丢失存储的数据，因此被归类为易失性内存。

　　　数据从SRAM中读出的速度要比从DRAM中读出的速度快得多。但是，对于给定的物理空间和成本，DRAM可以比SRAM存储更多的数据，因为DRAM单元更加简单，在给定的区域内，可以比SRAM集成更多的单元。

 

2．ROM分类

 

ROM是存储固定信息的存储器，与RAM不同，ROM中的信息是由专用装置预先写入的，在正常工作过程中只能读出不能写入。ROM属于非易失性存储器，即信息一经写入，即便掉电，写入的信息也不会丢失，非易失性器件。ROM的用途是用来存放不需要经常修改的程序或数据，如计算机系统中的BIOS程序、系统监控程序、显示器字符发生器中的点阵代码等。ROM从功能和工艺上可分为掩膜ROM、可编程的PROM、EPROM和EEPROM等几种类型，其分类结构图如图所示。

 

3. 可编程ROM

 

可编程ROM便于用户根据自己的需要来写入特定的信息，厂家生产的可编程ROM事先并不存入任何程序和数据，存储矩阵的所有行、列交叉处均连接有二极管、三极管或MOS管。可编程ROM出厂后用户可以利用芯片的外部引脚输入地址，对存储矩阵中的二极管、三极管或MOS管进行选择，使其写入特定的二进制信息。根据存储矩阵中存储单元电路的结构不同，可编程的ROM有PROM、EPROM和EEPROM等三种。

 

3.1  可编程ROM（Programmable ROM，简称PROM）

3.2  可擦可编程ROM（Erasable PROM，EPROM）

3.3  电可擦可编程ROM （Electrically EPROM） E2PROM

 

4    FLASH

  快闪存储器也是一种电可擦写的存储器，有人也简称之闪存（Flash Memory）。所谓flash是指数据可以轻易地被擦除。从基本工作原理上看，闪存属于ROM型存储器，但由于它又可以随时改写其中的信息，所以从功能上看，它又相当于随机存储器RAM。从这个意义上说，传统的ROM与RAM的界限和区别在闪存上已不明显。

由于闪存在关掉电源后保存在其中的信息并不丢失，所以它具有非易失性存储器的特点。如上所述，对其擦除和编程时只需在浮栅MOS管的相应电极之间加上合适的正向电压即可，可以在线进行擦除与编程，所以它又具有EEPROM的特点。总之，闪存是一种具有较高存储容量、较低价格、可在线擦除与编程的新一代读写存储器。

 

内存类型	非易失性	高密度	一个晶体管单元	系统内部写能力
闪存	非易失	是	是	是
SRAM	易失	不是	不是	是
DRAM	易失	是	是	是
ROM	非易失	是	是	不是
EPROM	非易失	是	是	不是
EEPROM	非易失	不是	不是	是

CPLD           非易失 

FPGA           易失           

5  可编程逻辑器件

可编程逻辑器件主要包括可编程逻辑阵列（PLA）、可编程阵列逻辑（PAL）、通用阵列逻辑（GAL）、CPLD及FPGA等。

 在编程方式上,CPLD主要是基于E2PROM或FLASH存储器编程,编程次数可达1万次,优点是系统断电时编程信息也不丢失。CPLD又可分为在编程器上编程和在系统编程两类。FPGA大部分是基于SRAM编程,编程信息在系统断电时丢失,每次上电时,需从器件外部将编程数据重新写入SRAM中。其优点是可以编程任意次,可在工作中快速编程,从而实现板级和系统级的动态配置。