为什么单片机的代码在Flash中运行,单片机的代码运行位置跟电脑有什么不同?
1. 单片机与电脑,在代码运行空间的区别
单片机与 电脑/Linux嵌入式 在代码运行空间上不同。大多数单片机,代码都是在Flash中运行的。而电脑/linux嵌入式,是将代码从存储介质(可能是硬盘/SD卡/EMMC/NAND)中读出,拷贝到RAM,再在RAM中去执行代码。
2. 为什么是这样?
为什么单片机的代码在Flash中运行呢?这样不会搞得代码运行速度很慢嘛?
因为单片机的运行速度一般都比较慢,Flash的读取速度足够跟得上代码运行的速度。但这个跟得上不是说先读取Flash后运行代码,而是一边Flash读一边MCU运行代码。
在单片机内部都会有Flash预读操作,相当于提前读取Flash代码段放入缓存,CPU运行代码时直接从缓存中读,不需要等待Flash读取完成,从而加快单片机的读取和运行速度。代码在Flash中运行,这样做的好处是可以减少RAM的占用,减少生产的硬件成本。
而电脑/linux嵌入式则不一样,运行速度较为迅速,Flash的读取速度远远跟不上代码运行的速度,如果这时还在Flash中运行代码,则会严重影响代码的执行速度。所以要先将代码从存储介质(可能是硬盘/SD卡/EMMC/NAND)中读出,拷贝到RAM,在RAM中去执行代码。
特别注意:并非所有的单片机都是在Flash中运行代码,像stm32H7系列、NXP 的i.MX RT系列 就是代码在RAM中运行的。这类MCU的特点是运行速度非常快,远超一般单片机。它们内部Flash更像 Cortex-A嵌入式处理器中的 BootROM,内置Flash很小,几乎都是用来执行出厂配置代码的,用户很少用,都是将代码存放于外置的Flsh中。
还有一种情况,就是系统比较复杂的情况,也需要将代码运行于RAM上。用户可自行将代码拷贝到RAM中运行,并用函数指针去调用RAM中的注册函数。
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