Flash存储器

HUJAZ • 2025-04-23 00:48 • 编程

一、基本概念

Flash存储器，也称闪存，是一种非易失性存储器，用于存储数据。它采用固态存储技术，不需要动态维护电容或磁性材料来保存数据，能够在无电源情况下保留数据。Flash存储器的存储单元是FLASH存储单元，每个存储单元可以存储一位二进制数据，通常将多个存储单元组合起来形成一个字节、一个字、或者一组数据块。Flash存储器和DRAM有些相似，它也使用了存储单元的阵列。

Flash存储器相比于硬盘，具有读写速度快、体积小、耐用、低功耗、抗震抗压等优势。它在数字相机、存储卡、闪存盘、移动设备等场合得到了广泛应用。

二、分类

按照存储方式和结构分类，Flash存储器分为两类：

1. NOR Flash

NOR Flash 存储器由 Intel 公司在 1988 年开发。它采用并行读写方式，可进行部分擦除。在 NOR Flash 存储器中，存储单元和检索引擎是分开的，每个存储单元都可以被独立编程，但只能进行一次全片擦除，费用相对较高。

    uint32_t nor_flash_address = 0x08000000;
    uint32_t nor_flash_data = 0xAA;
    HAL_StatusTypeDef status;
    status = HAL_NOR_Program(&hnor, &nor_flash_address, &nor_flash_data);
    // NOR FLASH编程

2. NAND Flash

NAND Flash 存储器改进了 NOR 存储器的缺陷，采用串行方式读写数据，可以进行片内全擦除。在 NAND Flash 存储器中，检索引擎集成进了存储单元中，每次擦除是按块擦除。

    uint32_t nand_flash_page_address = 0x00;
    uint32_t nand_flash_data_input = 0xAA;
    NAND_Write_Page(&hnand1, &nand_write_handle, &nand_flash_page_address, data, PAGE_SIZE>>2u);
    // NAND FLASH写入

三、使用注意事项

在使用 Flash 存储器时，需要注意以下几点：

1. 重复写入次数限制

Flash 存储器拥有有限的重复写入次数，常规 NAND FLASH 存储器大约为 10 万次，而 NOR FLASH 存储器的重复写入次数相对更高一些，大约达到了 100 万次。因此，在使用时需要限制重复写入次数。

2. 擦除次数限制

Flash 存储器的擦除次数也是有限的。根据 NAND FLASH 的规格书要求，擦除次数一般为 10000-100000，但对于低成本 NAND FLASH 存储器，其擦除次数仅有 1000-10000 次，因此需要在使用过程中做好记录和控制。

3. 常规擦除不完整

由于 Flash 存储器的固有物理结构，擦除时会出现不完整现象，被误写或未写的部分可能导致错误。事实上，由于被误写和未写的部分， Flash 存储器的错误率会有大幅上升，通常在1%以上。

四、结论

总之，Flash 存储器已经成为数字化生活中不可缺少的重要部分，它以其高速读写、可靠性以及低功耗等优点，被广泛地应用于移动媒体、存储卡、数码相机等众多应用领域。

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