关于存储程序的深度解析
当我们谈论计算机的发展历程时，不得不提及冯诺依曼的体系结构，这一体系的核心思想便是存储程序原理。计算机的发展与演变，始终围绕着这一原理展开。
存储程序是一种技术，涉及将预先编制的程序存储于计算机的存储器中。计算机读取并执行存储在其中的程序。正是基于这一原理，现代计算机实现了自动化运行和多样化功能。从存储程序这一词汇中，我们可以感受到计算机存储器的重要性不言而喻。今天，让我们一同回顾计算机中的各种存储器及其特点。
让我们聚焦于存储器的分类。如图所示，各类存储器构成了计算机的存储体系。这些存储器可以分为以下几类：磁带、磁盘、等串行存储器以及随机访问存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。这些存储器的分类对于硬件设计或嵌入式开发的工程师来说，可能一目了然；而对于专注于机软件开发的工程师来说，可能对磁带、磁盘、更为熟悉。这些存储器的访问方式是通过磁头或激光头的移动来实现。磁盘通常作为外存或辅助存储器使用，而磁带和则更多用于脱机存储。
接下来，我们谈谈随机访问存储器（RAM）。RAM允许通过一个地址随机访问存储器中的内容。它分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）。我们日常使用的计算机内存主要是DRAM。DRAM的子类型中，DDR RAM是最常用的。虽然SRAM的访问速度非常快，远超DRAM，但其价格昂贵，通常只在计算机的高速缓存中使用。尽管SRAM的容量小，但它能显著提高计算机的运行速度。值得注意的是，所有的RAM都比ROM快，但RAM的一个主要缺点是掉电后存储内容会丢失。
再来看只读存储器（ROM）和可编程只读存储器（PROM）。PROM是传统ROM的一种，一旦内容写入，就无法更改。在嵌入式系统中，“编程”或“烧录”是指向存储器中写入程序的过程。过去向PROM写入内容时确实涉及到电路烧结的过程，但现在的技术已经进步许多。所有的ROM，包括PROM、EPROM、EEPROM和Flash，都比RAM慢，但它们远远快于磁带、磁盘等串行存储器。ROM的主要优点是断电后内容不会丢失。随着技术的发展，EEPROM和Flash等存储设备在嵌入式系统中得到了广泛应用。
至于可擦除可编程ROM（EPROM），它通过紫外线擦除存储器中的内容。在使用时需要从硬件系统中取出存储器进行操作，稍显不便。而电可擦除可编程ROM（EEPROM）则通过高电压擦除和写入内容，无需取出硬件设备，操作更为便捷。虽然EEPROM的速度相对较慢且价格较高，但它按字节进行内容擦除和访问的特性使其非常实用。
我们谈谈Flash存储器。Flash的内容擦除和写入是通过高电压进行的，它与EEPROM在原理上相似。Flash可以取代普通的EEPROM，其容量大、价格便宜是它的主要优势。除了嵌入式系统，Flash还广泛应用于PC和移动设备中。例如，我们常用的U盘就是使用Flash存储内容的。近年来出现的固态硬盘也是基于Flash技术的。Flash分为NOR Flash和NAND Flash两种类型，它们在读取方式和容量上有所不同。存储技术的发展推动了计算机硬件和软件的进步，使我们的生活更加便捷和智能化。
