MCU（微控制器单元）内部的 RAM 和 Flash 是最关键的两种存储器，它们直接影响MCU的性能、功耗和编程方式。以下是它们的详细讲解及作用：
1. RAM（随机存取存储器）
1.1 特性
1）易失性：断电后数据丢失。
2）高速读写：比Flash快得多（纳秒级访问）。
3）随机访问：可直接读写任意地址。
4）通常容量较小：从几KB到几MB（取决于MCU型号）。
1.2 类型
1）SRAM（静态RAM）
无需刷新电路，速度快，但成本高，占用面积大。主要用于高速缓存或小容量RAM（如STM32的CCM RAM）。
2）DRAM（动态RAM）
需要定期刷新，集成度高，成本低，但MCU通常不内置（多见于外部扩展RAM）。
1.3 作用
1）存储运行时变量：全局变量、局部变量、数组、结构体等。
2）堆栈（Stack）：存储函数调用时的返回地址、局部变量、寄存器状态等。如果堆栈溢出（Stack Overflow），程序会崩溃。
3）堆（Heap）：动态内存分配（如malloc()），但嵌入式系统通常避免使用（容易导致内存碎片）。
4）数据缓冲区：如串口接收缓存、DMA传输数据存放区等。
1.4 典型应用
在STM32F103中，RAM可能是 20KB，用于存储：全局变量（
.data段）；未初始化的变量（.bss段）；堆栈（由启动文件配置大小）
2. Flash（闪存）
2.1 特性
1）非易失性：断电后数据不丢失。
2）可擦写：支持多次编程（寿命约 1万~10万次）。
3）较慢的写入速度：擦除和写入需要较长时间（微秒~毫秒级）。
4）容量较大：从几十KB到几MB（取决于MCU型号）。
2.1 类型
1）Nor Flash：支持 XIP（eXecute In Place），CPU可直接从Flash执行代码，无需全部加载到RAM。主要用于存储程序代码（如STM32的Flash）。
2）Nand Flash：容量大、成本低，但需要坏块管理，一般用于外部存储（如eMMC、SD卡）。
2.2 作用
1）存储程序代码（.text段）：编译后的固件（.bin / .hex 文件）烧录到Flash。
2）存储常量数据（.rodata段）：如const变量、字符串常量、查找表等。
3）存储非易失性数据：如系统配置、校准参数、日志等（需注意擦写寿命）。
2.3 典型应用
在STM32F103中，Flash可能是 64KB~512KB，用于存储：程序代码（.text）；只读数据（.rodata）；初始化数据（.data 在启动时从Flash加载到RAM）。
3. RAM vs Flash 对比汇总
| 特性 | RAM | Flash |
|---|---|---|
| 易失性 | 断电数据丢失 | 断电数据保留 |
| 读写速度 | 极快（ns级） | 较慢（µs~ms级写入） |
| 寿命 | 无限次读写 | 约1万~10万次擦写 |
| 用途 | 运行时变量、堆栈 | 程序代码、常量数据 |
| 典型容量 | 几KB~几MB | 几十KB~几MB |
4. 常见问题 & 注意事项
4.1 RAM不足怎么办？
1）优化数据结构（如用uint8_t代替int）。
2）减少全局变量，多用局部变量（栈内存）。
3）避免动态内存分配（malloc），防止内存碎片。
4.2 Flash寿命如何管理？
1）减少频繁写入（如日志采用循环缓冲区）。
2）关键数据存储到 EEPROM 或 FRAM（如STM32的Option Bytes）。
4.3 代码如何执行？
1）XIP（就地执行）：大多数ARM MCU直接从Flash运行代码，节省RAM。
2）部分加载到RAM：对性能关键代码（如中断服务程序）可复制到RAM执行。
5. 总结
1）RAM：存储运行时数据，速度快但容量小，需合理管理。
2）Flash：存储程序代码和常量，非易失但写入慢，需注意擦写次数。
3）协作方式：
上电后，CPU从Flash读取代码执行。变量和堆栈在RAM中动态分配。常量数据（如const）存放在Flash，运行时无需加载到RAM。