嵌入式芯片中的 SRAM 内容细讲
什么是 RAM？
RAM 指的是“随机存取”，意思是存储单元都可以在相同的时间内被读写，和“顺序访问”（如磁带）相对。
RAM 不等于 DRAM，而是一类统称，包括 SRAM 和 DRAM 两种主要类型。
静态随机存取存储器（SRAM）：无需周期性刷新即可保持数据，访问速度快，功耗低，适合存储运行时数据。与 Flash/ROM 区别：Flash 擅长存储代码和常量、掉电不丢失；SRAM 擅长临时数据读写、速度更快但掉电即丢失。
举个例子！！！！STM32F103C8T6 只有 20KB SRAM，你如果搞显示缓存、音频缓存、AI卷积模型、图像中间层数据，瞬间就爆了。
TFT LCD 显示缓存（Frame Buffer）
实时数据缓冲（如ADC/DMA大量采样）
临时变量堆栈、RTOS任务堆栈空间扩展
音频录放缓存、图像缓存
边缘AI推理中间层缓存
通俗易懂来说，使用电脑时，我们会提到内存和内存条的概念，电脑维修的朋友有时候会说加个内存条电脑就不卡了。实际上对于 PC 来说一些情况下卡顿就是电脑同时运行的程序太多了，电脑处理速度变慢的现象。而程序是动态加载到内存中的，一种解决方法就是增加电脑的内存来增加同时可处理的程序的数量。对于单片机也是一样的,高性能有时候需要通过增加大内存来获得。内存是存储器的一种，由于微机架构设计了不同的存储器放置不同的数据，所以我们也简单来了解一下存储器。
| 分类方式 | 类别 | 代表器件示例 |
|---|---|---|
| 按存取方式 | 随机存取存储器 (RAM) | SRAM、DRAM |
| 顺序存取存储器 (SAM) | 磁带 | |
| 按数据保持 | 易失性存储器 | SRAM、DRAM |
| 非易失性存储器 | Mask ROM、EPROM、EEPROM、Flash | |
| 按功能用途 | 主存（内部存储器） | 嵌入式 MCU/SoC 内部 SRAM、DDR DRAM |
| 辅存（外部存储器） | 硬盘（HDD）、固态盘（SSD）、U 盘、SD 卡 | |
| 按存储介质 | 半导体存储器 | SRAM、DRAM、Flash |
| 磁性存储器 | 磁盘、磁带 | |
| 光学存储器 | CD、DVD、Blu‑ray | |
| 机械存储器（软盘等） | 3.5″ 软盘 |
SRAM 在 MCU 中的位置与类型
| 类型 | 作用 | 地址示例（STM32F4） | 特点 |
|---|---|---|---|
| 主 SRAM | 存放堆、栈、全局变量、BSS 等 | 0x2000_0000 – 0x2002_0000 | 容量通常几十 KB – 几百 KB |
| CCM/AXI SRAM | 高速数据交换（DSP、DMA） | 0x1000_0000 – 0x1000_8000 | 无缓存访问、无等待状态、适合 DMA/Motor |
| 备份 SRAM | 低功耗保持 | 0x4000_4000 – 0x4000_8000 | 仅在 VBAT 供电时保持 |
主 SRAM：系统运行的主要工作区；
CCM（Core Coupled Memory）：紧耦合于 CPU，访问延迟最低；
备份 SRAM：在待机/掉电模式下由独立供电域维持，用于保存关键数据。
| 项目 | SRAM（静态存储器） | DRAM（动态存储器） |
|---|---|---|
| 英文全称 | Static Random Access Memory | Dynamic Random Access Memory |
| 存储原理 | 使用锁存器（通常由 4～6 个晶体管）保持状态 | 利用 MOS 电容存储电荷，易泄漏，需周期性刷新 |
| 数据保持 | 只要不断电，可永久保存数据 | 需定期刷新电荷，否则数据丢失 |
| 访问速度 | 快，纳秒级 | 较慢，几十纳秒以上 |
| 是否需要刷新 | 否 | 是 |
| 功耗 | 静态功耗高（持续供电），动态功耗较低 | 静态功耗低，但因频繁刷新导致动态功耗高 |
| 集成度/面积 | 面积大、集成度低，单位成本高 | 面积小、集成度高，单位成本低 |
| 价格 | 贵 | 便宜 |
| 稳定性 | 稳定，不易受干扰 | 容易受干扰，需刷新保护 |
| 常见用途 | MCU 内部 RAM、CPU 缓存（L1/L2）、Cache、FPGA Block RAM | PC 主内存、外接内存（SDRAM、DDR 系列）、手机内存 |
| 类型举例 | SRAM、SSRAM（同步 SRAM） | FPRAM、EDO DRAM、SDRAM、DDR、DDR2/3/4/5、RDRAM、SGRAM、WRAM 等 |
| 信号名称 | 含义 | 详细说明 |
|---|---|---|
A0~A18 | 地址线（共 19 根） | 共 2¹⁹ = 524,288 地址（即 512K 地址空间） |
IO0~IO15 | 数据线（共 16 根） | 每个地址可读写 16 位数据（即 2 字节） |
CS1 | 芯片选择信号（低电平有效） | 必须为低才响应操作 |
CS2 | 芯片选择信号（高电平有效） | 必须为高才响应操作 |
OE | 输出使能（Output Enable） | 为低时，读数据才会输出到 IO 引脚上 |
WE | 写使能（Write Enable） | 为低时执行写操作（和 OE 配合控制读写） |
UB | Upper Byte Enable（高字节控制） | 为低时，写/读数据的 D8~D15 有效 |
LB | Lower Byte Enable（低字节控制） | 为低时，写/读数据的 D0~D7 有效 |
VCC | 电源 | 通常为 3.3V |
GND | 地线 | - |
写操作流程：
1. CS1 = 0，CS2 = 1（片选有效）
2. WE = 0（写有效）
3. OE = 1（关闭输出）
4. 地址 A0~A18 设置好
5. IO0~15 上提供写入数据
6. UB / LB 控制写哪一半数据
读操作流程：
1. CS1 = 0，CS2 = 1（片选有效）
2. WE = 1（写无效）
3. OE = 0（使能输出）
4. 地址 A0~A18 设置好
5. SRAM 把数据放在 IO0~15 上供读取
6. UB / LB 控制读取哪一半数据
ps：字节访问控制（UB/LB 应用场景）如果你只想访问 一个字节（8 位），不必读/写整个 16 位数据，可以使用 UB 或 LB 控制：
UB = 0, LB = 1 → 写/读 高字节（IO8~IO15）
UB = 1, LB = 0 → 写/读 低字节（IO0~IO7）
UB = 0, LB = 0 → 写/读 全 16 位
UB = 1, LB = 1 → 禁止写/读（无操作）
这对嵌入式系统中进行字节级访问很有用，特别是在 ARM Cortex-M MCU 上通过 FMC 总线访问时。
XM8A51216 使用了所谓 “XRAM免刷新技术”，其实本质还是一种 改进型异步 SRAM，其主要特点是：
不需要外部刷新（不像 DRAM）
访问速度高达 10~15ns
内部结构优化，功耗更低、价格更优
可以做到稳定供货，适合国产替代项目
| FSMC 引脚功能 | SRAM 引脚 |
|---|---|
| FSMC_A0~A18 | A0~A18 |
| FSMC_D0~D15 | IO0~IO15 |
| FSMC_NE3 | CS（片选） |
| FSMC_NOE | OE |
| FSMC_NWE | WE |
| FSMC_NBL0 | LB |
| FSMC_NBL1 | UB |
| STM32 FSMC引脚 | SRAM 引脚 |
|---|---|
| FSMC_A0 ~ A18 | A0 ~ A18 |
| FSMC_D0 ~ D15 | IO0 ~ IO15 |
| FSMC_NE3（片选） | CS1（低有效） |
| FSMC_NOE（读使能） | OE |
| FSMC_NWE（写使能） | WE |
| FSMC_NBL0 / NBL1 | LB / UB |
| GND / VCC / VCCO | 电源供电 |
软件初始化步骤（裸机或HAL库）
RCC_AHB3PeriphClockCmd(RCC_AHB3Periph_FSMC, ENABLE);
| 类型 | 举例 |
|---|---|
| SRAM（静态RAM） | IS62WV51216、XM8A51216 等 |
| NOR Flash | 用于存储程序或字库 |
| NAND Flash | 大容量Flash |
| LCD（带并口） | TFT、OLED 等使用 8080 接口的显示屏 |
| 扩展FPGA | 通过 FSMC 扩展高速通信 |
FSMC_NORSRAMInitTypeDef FSMC_InitStructure;
FSMC_NORSRAMTimingInitTypeDef FSMC_Timing;
FSMC_Timing.FSMC_AddressSetupTime = 2;
FSMC_Timing.FSMC_DataSetupTime = 5;
FSMC_Timing.FSMC_ClockDivision = 2;
FSMC_InitStructure.FSMC_Bank = FSMC_Bank1_NORSRAM3;
FSMC_InitStructure.FSMC_DataAddressMux = FSMC_DataAddressMux_Disable;
FSMC_InitStructure.FSMC_MemoryType = FSMC_MemoryType_SRAM;
FSMC_InitStructure.FSMC_MemoryDataWidth = FSMC_MemoryDataWidth_16b;
FSMC_InitStructure.FSMC_BurstAccessMode = FSMC_BurstAccessMode_Disable;
FSMC_InitStructure.FSMC_WriteOperation = FSMC_WriteOperation_Enable;
FSMC_InitStructure.FSMC_ReadWriteTimingStruct = &FSMC_Timing;
FSMC_InitStructure.FSMC_WriteTimingStruct = &FSMC_Timing;
FSMC_NORSRAMInit(&FSMC_InitStructure);
FSMC_NORSRAMCmd(FSMC_Bank1_NORSRAM3, ENABLE);
内存访问（直接指针操作）
#define SRAM_BASE_ADDR ((uint16_t *)0x68000000)
SRAM_BASE_ADDR[0] = 0x1234;
uint16_t val = SRAM_BASE_ADDR[0];
高level的应用，
带缓存机制的数据采集系统（FIFO双缓存切换）
你可以做一个「双缓冲」机制，比如用 FSMC-SRAM 存数据帧，采集和处理同时进行，一边 DMA 填数据，一边 MCU 分析处理。
FSMC+DMA 联动（真正零拷贝）
你可以设置 DMA 从 SRAM 直接输出数据到 LCD（或 DAC），配合 FSMC 写 SRAM 的位置，做到零CPU干预的持续数据流。
做成简易内存管理堆（SRAM 动态 malloc/free）
模拟内存堆，自己写内存分配器，把外扩 SRAM 当作 “扩展堆区”，适合嵌入式 Python、RT-Thread 等系统内存池扩展。
AI 模型中间层缓存
用 FSMC SRAM 放置 CNN 模型运行中间的 feature map，避免 Flash 数据频繁搬运，适合高帧率物体识别、人脸识别。
与 FPGA 联动的共享内存接口
你可以用 FSMC 接到 FPGA，FPGA 的SRAM接口与你 MCU 共享内存，完成高速的数据交互。比如 MCU 控制 + FPGA 实时图像处理的结构。
如果后续要做某个特定场景，比如：显示缓存、AI缓存、动态堆，或者搞点骚操作比如和 FPGA 联动共享内存，我可以帮你进一步设计结构，甚至搞定驱动代码。
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