設計移動電子產品時如何選擇快閃存儲器

    當今無線電話，PDA等移動系統的設計人員，面對各種不同的使用要求，對如何選擇合適的微處理器，存儲器子系統，以及I/O器件，感到十分困惑。需要綜合考慮進入市場的時限，成本，開發(fā)的工作量，尺寸，功耗，重量，性能等等一大堆限制和要求，結合各種各樣器件的特長，進行優(yōu)化搭配。由于各個項目的側重點不同，項目的最佳解決方案也不可能相同。

    一切運行算法的電子系統基本上都可以看作是一臺有限狀態(tài)機。處理器可以看作是下一狀態(tài)的解碼器，存儲器可以看作是記錄該狀態(tài)機當前狀態(tài)的寄存器。機器一通電，系統必須從非易失性存儲器取得數據進行初始化；還需要得到向下一狀態(tài)轉換的全部程序編碼。快閃存儲器作為移動通信設備存儲程序編碼的存儲器，作用非同小可。

系統的存儲結構

    目前快閃存儲器的種類繁多，足夠系統設計人員選擇。應該根據所選定的對通信系統要求，選擇最合適的快閃存儲器。目前移動通信系統的基本構造大體上分為三類：即PC模式，小型微處理器模式，和中型微處理器模式。

    典型的PC模式中，處理器依靠存儲在閃存中的BIOS進行啟動。接著BIOS被復制到DRAM中去，以便加快執(zhí)行的速度。隨后操作系統和應用軟件也先后被復制到DRAM中去，以便執(zhí)行。PC模式的特點有三條。第一，啟動速度慢；并且隨著操作系統復雜程度的增加，啟動的速度也更慢。對于消費類電子產品這樣慢的啟動過程，用戶是無論如何也不能接受的，必須加以改進。第二，執(zhí)行速度快。由于操作系統和應用軟件都復制到DRAM，由RAM來執(zhí)行可以達到最快的速度。當然這要求DRAM具有相當大的容量。此外，斷電時需要先將機器的狀態(tài)保存到非易失性存儲器中去，因此該過程速度較慢。第三，功耗比較大。PC模式主要考慮的是達到最高的性能，沒有考慮降低功耗。

        PC模式使用的閃存比較少，非易失性存儲主要依靠硬盤。盡管這種模式的性能最好，但是由于功耗大，重量重，啟動慢，很難將它推廣到比較小的電子產品方面去；特別是推廣應用到移動的，由電池供電的電子產品中去。

小型微處理器模式

    在小型嵌入式微處理器系統中，一般都是直接從非易失性存儲器中取得程序編碼來執(zhí)行。如果有外部RAM存在，那么它一定是SRAM，因為，所需的RAM容量不大，不需要將編碼映射到RAM中去，因此系統中也沒有內置DRAM控制器。此外，SRAM的待機功率比較小，這一點對于依靠電池供電的系統非常重要。另外，作為非易失性存儲器，閃存已經取代了EPROM。裝置有小型微處理器的系統，通常都是直接從閃存中讀取啟動編碼/OS/應用程序，并執(zhí)行的。因此閃存內需要有隨機存取的接口，所以只有NOR-型的閃存才能用。小型微處理器系統的另一個特點是速度慢。并且由于目前閃存的速度還比SRAM慢得多，從閃存讀取程序執(zhí)行，還不能達到與SRAM相同的性能。許多消費類電子產品，如無線電話和有線電視機頂盒都是采用小型微處理器模式。這些機器對速度的要求不太高，所以雖然NOR-型閃存讀取速度比DRAM慢得多，但不是限制當前系統性能的因素。

中型微處理器模式

    采用此種模式的系統為了追求良好性能，需要相當大容量的DRAM，用來存儲互聯網的瀏覽器程序和Windows CE操作系統。同時采用快閃存儲器來存儲OS，應用軟件，和數據。這些系統在啟動時從一個較小容量的NOR-型閃存中取得引導程序。操作系統和應用軟件是從大容量閃存復制到系統內存DRAM中去，供執(zhí)行時取用。數據則儲存在大容量閃存中待用。