单片机的RAM和FLASH认识理解
最近在一个问答社区回答了一个问题，关于单片机存储器的，于是有了想专门写一篇关于单片机存储器的想法。作为单片机内部一个重要组成部分，存储器占有很重要的地位，今天就来聊聊我对于单片机的内部存储器ram和flash的一些认识和理解。
1、先聊聊存储器
存储器是单片机结构的重要组成部分，存储器是用来存储编译好的程序代码和数据的，有了存储器单片机系统才具有记忆功能。按照存储介质的特性，可以分“易失性存储器”和“非易失性存储器”两类。易失性存储器断电后，里面存储的内容会丢失；非易失性存储器断电后，数据可以依然保持。
存储器分类
2、单片机的存储器
如下图所示是stm32f103rb系列单片机所使用的存储器大小，flash为128kb，ram为20kb，这里的ram是指sram。
stm32f103rb内存大小
这两个存储器的寄存器输入输出端口被组织在同一个4gb的虚拟线性地址空间内。可访问的存储器空间被分成8个主要块，每个块为512mb。flash用来存储编译好的程序文件，sram用来存储运行程序时所创建的临时数据。所以如果不加入外置存储器，那么程序里的东西就会出现在这两个存储器中。
下图为stm32f103rb单片机的内存映射图（部分），可以看到画红圈的两个就是sram和flash存储器。不知道大家有没有注意，当使用j-flash软件给stm32下载bin文件的时候需要填写起始地址，那个0x08000000其实就是flash存储器的起始地址。
stm32f103内存映射图
3、关于编译器生成的文件
如果你玩过单片机，那你应该对keil这款软件不会感到陌生，下图是我的那款oled时钟的软件用keil编译后的编译信息。
keil编译信息
很多人并不一定知道program size的含义，我来给大家解释一下。
code：是程序中代码所占字节大小；
ro-data：程序只读的变量，也就是带const的，和已初始化的字符串等；
rw-data：已初始化的可读写全局/静态变量；
zi-data：未初始化的可读写全局/静态变量；
那么这个程序占用的flash存储器的空间大小是多少呢？程序所占flash空间大小=code+ro data+rw data=生成的bin文件大小。
那么这个程序占用的sram存储器的空间大小是多少呢？程序固定占用ram大小=rw data+zi data。
这些信息除了在编译器下方的信息栏里面看到，也可以在项目文件里的.map文件的最下面找到，如下图：
.map文件信息
4、数据在存储器上的存储结构
程序在flash上的存储结构如下图所示，通过阅读hex文件和mdk下调试综合提炼出来的。其中，zi-data对应未初始化数据段，rw-data对应已初始化数据段，code对应代码段。
stm32的flash存储结构
数据在sram上的结构，如下图所示。这部分大家可以参考上面的内存映射图来理解。
stm32的sram存储结构
5、总结
至此我相信大家应该对stm32单片机的内部存储有了更进一步的认识。其实如果想更深入的了解单片机的运行轨迹，我建议大家来详细研究一下stm32单片机的上电内存读取过程，如果搞明白了这块收获会是非常大的。后面有机会我也会对这块进行深入的总结，并整理成文章发出来，与大家一起分享。
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下图为stm32f103rb单片机的内存映射图（部分），可以看到画红圈的两个就是sram和flash存储器。不知道大家有没有注意，当使用j-flash软件给stm32下载bin文件的时候需要填写起始地址，那个0x08000000其实就是flash存储器的起始地址。
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3、关于编译器生成的文件
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code：是程序中代码所占字节大小；
ro-data：程序只读的变量，也就是带const的，和已初始化的字符串等；
rw-data：已初始化的可读写全局/静态变量；
zi-data：未初始化的可读写全局/静态变量；
那么这个程序占用的flash存储器的空间大小是多少呢？程序所占flash空间大小=code+ro data+rw data=生成的bin文件大小。
那么这个程序占用的sram存储器的空间大小是多少呢？程序固定占用ram大小=rw data+zi data。
这些信息除了在编译器下方的信息栏里面看到，也可以在项目文件里的.map文件的最下面找到，如下图：
.map文件信息
4、数据在存储器上的存储结构
程序在flash上的存储结构如下图所示，通过阅读hex文件和mdk下调试综合提炼出来的。其中，zi-data对应未初始化数据段，rw-data对应已初始化数据段，code对应代码段。
stm32的flash存储结构
数据在sram上的结构，如下图所示。这部分大家可以参考上面的内存映射图来理解。
stm32的sram存储结构
5、总结
至此我相信大家应该对stm32单片机的内部存储有了更进一步的认识。其实如果想更深入的了解单片机的运行轨迹，我建议大家来详细研究一下stm32单片机的上电内存读取过程，如果搞明白了这块收获会是非常大的。后面有机会我也会对这块进行深入的总结，并整理成文章发出来，与大家一起分享。
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