Различни видове модули памет, използвани във вградената система

Различни видове модули памет, използвани във вградената система

Вградената система използва различни видове модули памет за широк спектър от задачи като съхранение на софтуерен код и инструкции за хардуер. Тези софтуерни кодове и инструкции са използвани за програмирайте микроконтролера .



Различни видове памет

Различни видове памет

Модулът памет е физическо устройство, което се използва за съхраняване на програми или данни временно или постоянно за използване в цифрова електроника. Във вградената система има различни разновидности на паметта, всяка от които има свой собствен режим на работа. Ефективната памет увеличава производителността на вградените системи.






2 вида модули памет

Различни видове модули памет за всяка система зависи от естеството на приложението на тази система. Изискванията за производителност на паметта и възможности са малки за евтини системи. Изборът на модул памет е най-важното изискване при проектирането проект, базиран на микроконтролер .

Следните общи типове модули памет могат да се използват във вградена система.



  • Летлива памет
  • Енергична памет

Модул с променлива памет - RAM

Летливите устройства с памет са видове устройства за съхранение, които задържат съдържанието си, докато към тях не бъде приложена мощност.

Когато захранването е изключено, тези спомени губят съдържанието си.


Пример за променливо устройство с памет е памет с произволен достъп (RAM)

Летлив модул памет-RAM

Летлив модул памет-RAM

Чипът RAM памет, посочен като основна памет, е място за съхранение, което позволява бързо съхранение и достъп до информация от произволно местоположение с модул памет. Клетката в паметта, до която може да се осъществи трансфер на информация към или от всяко желано произволно място, се нарича памет с произволен достъп.

RAM паметта е проектирана с колекция от клетки за съхранение. Всяка клетка съдържа или BJT, или MOSFET въз основа на типа модул памет. Например 4 * 4 RAM памет може да съхранява 4 бита информация.

Всяка инструкция на ред и колона в тази матрица е клетка памет. Всеки блок, обозначен с BC, представлява двоичните клетки с неговите 3 входа и 1 изход. Всеки блок се състои от 12 двоични клетки.

Вътрешна схема за съхранение на данни за RAM памет

За всеки блок памет всяка изведена дума от декодера е избраният вход. Декодерът е активиран с входа за активиране на паметта. Когато щифтът за активиране на паметта е на ниско логическо ниво, всички изходи на декодера са на ниско логическо ниво и паметта не избира никаква дума. Когато щифтът за разрешаване е на високо ниво на логиката, паралелният изход, съответстващ на серийния вход, се дава като избран вход за всеки блок памет.

Вътрешна схема за съхранение на данни за чип RAM памет

Вътрешна схема за съхранение на данни за чип RAM памет

След като думата е избрана, щифтът за четене и запис за всеки блок определя операцията. Ако щифтът за четене / запис е на ниско логическо ниво, входът се записва върху блока памет. Ако щифтът за четене / запис е на логическо ниво, изходът се чете от всеки блок.

Енергична памет-ROM памет

Енергонезависимите памет са постоянни видове памет за чипове с памет, които могат да получат обратно съхранената информация, дори когато захранването е изключено. Пример за енергонезависима памет е паметта само за четене (ROM).

ROM означава Памет само за четене . ROM може да се използва само за четене от, но не може да се записва. Тези устройства с памет са енергонезависими.

Енергична памет-ROM памет

Енергична памет-ROM памет

Информацията се съхранява постоянно в такива спомени по време на производството. ROM може да съхранява инструкции, които са необходими за стартиране на компютъра, когато компютърът се захранва. Тази операция се нарича bootstrap.

Клетката с памет на ROM е проектирана с един транзистор. ROM паметта се използва не само в компютрите, но и в други електронни устройства като контролери, микро фурни, перални машини и др.

Семейството ROM е проектирано със събиране на клетки за съхранение. Всяка клетка с памет съдържа биполярен или MOSFET транзистор въз основа на типовете памет.

Налични типове RAM чипове

Семейството RAM включва две важни устройства с памет, които са

Статична памет с произволен достъп (SRAM)

Модулът за статична памет с произволен достъп е вид RAM, която запазва битовете за данни в паметта си, докато се подава захранване. SRAM не е необходимо да се обновява периодично. Статичната RAM осигурява по-бърз достъп до данните и е по-скъпа от DRAM.

Статична памет с произволен достъп (SRAM)

Статична памет с произволен достъп (SRAM)

Всеки бит в SRAM се съхранява в четири транзистора, които образуват два кръстосано свързани инвертора. Две допълнителни транзистори - видове служат за контрол на достъпа до клетките за съхранение по време на операции за четене и запис. Обикновено SRAM използва шест транзистора за съхраняване на всеки бит памет. Тези клетки за съхранение имат две стабилни състояния, които се използват за означаване на „0“ и „1“.

Предимства:

  • Външният SRAM осигурява голям капацитет за съхранение от паметта на чипа.
  • Устройствата SRAM могат да бъдат намерени дори в по-малък и по-голям капацитет.
  • SRAM обикновено имат много ниска латентност и висока производителност.
  • Паметта SRAM може да бъде проектирана и свързана много лесно в сравнение с други спомени

Приложения:

  • Външният SRAM е доста ефективен като по-бърз буфер за блок от данни със среден размер. Можете да използвате външен SRAM за буфериране на данни, които не се вписват в паметта на чипа и изискват по-ниска латентност от това, което DRAM осигурява.
  • Ако вашата система изисква блок памет, по-голяма от 10 MB, можете да помислите за различни типове памет като SRAM.

Динамична памет с произволен достъп:

Динамичната памет с произволен достъп е вид RAM модул, който съхранява всеки бит данни в отделен кондензатор. Това е ефективен начин за съхраняване на данните в паметта, тъй като изисква по-малко физическо пространство за съхранение на данните.

Случайна памет с динамичен достъп (DRAM)

Случайна памет с динамичен достъп (DRAM)

Определен размер на DRAM може да побере повече количества данни, отколкото SRAM чип със същия размер. Кондензаторите в DRAM трябва постоянно да се презареждат, за да поддържат заряда си. Това е причината, поради която DRAM изисква повече енергия.

Всеки чип памет DRAM се състои от места за съхранение или клетки от паметта. Състои се от кондензатор и транзистор, които могат да задържат активно или неактивно състояние. Всяка DRAM клетка се нарича бит.

Когато DRAM клетката съдържа стойност в активно състояние „1“, зареждането е във високо състояние. Когато DRAM клетката съдържа стойност в неактивно състояние „0“, зареждането е под определено ниво.

Предимства:

  • Капацитетът за съхранение е много висок
  • Това е устройство с ниска цена

Приложения:

  • Използва се за съхранение на голям блок данни
  • Използва се при изпълнение на микропроцесорен код
  • Приложения, при които се изисква достъп до памет с ниска латентност.

Видове ROM памет

Различните видове памет в семейството на ROM имат четири важни устройства с памет, които са:

Програмируема памет само за четене:

Програмируемата памет само за четене (PROM) може да бъде модифицирана само веднъж от потребителя. PROM се произвежда с серия предпазители. Чипът е програмиран от програмиста PROM, при който някои предпазители са изгорени. Отворените предпазители се четат като единици, докато изгорелите предпазители се четат като нули.

Програмируема памет само за четене

Програмируема памет само за четене

Изтриваема програмируема памет само за четене:

Изтриваема програмируема памет само за четене

Изтриваема програмируема памет само за четене

Изтриваемата програмируема памет само за четене е един от специалните видове модули памет, които могат да бъдат програмирани произволен брой пъти, за да коригират грешките. Той може да запази съдържанието си, докато не бъде изложен на ултравиолетова светлина.

Ултравиолетовата светлина изтрива съдържанието му, което прави възможно програмирането на паметта. За да напишем и изтрием EPROM паметта, се нуждаем от специално устройство, наречено PROM програмист.

EPROM се програмира чрез принуждаване на електрически заряд върху малко парче полисилициев метал, известно като плаваща порта, което се намира в клетката на паметта. Когато в тази порта присъства заряд, клетката е програмирана, т.е. паметта съдържа „0“. Когато зарядът не присъства в портата, клетката не е програмирана, т.е. паметта съдържа „1“.

Електрически изтриваема програмируема памет само за четене :

EEPROM е потребителски модифициран чип с памет само за четене, който може да бъде изтрит и програмиран няколко пъти.

Електроизтриваема програмируема памет само за четене

Електроизтриваема програмируема памет само за четене

Тези устройства с памет се използват в компютри и други електронни устройства за съхраняване на малко количество данни, които трябва да бъдат запазени, когато захранването е премахнато. Съдържанието на EEPROM се изтрива чрез излагане на електрически заряд.

EEPROM данните се съхраняват и премахват по 1 байт данни наведнъж. EEPROM не трябва да се премахва от компютъра, за да се модифицира. Промяната на съдържанието не изисква допълнително оборудване.

Съвременният EEPROM позволява многобайтни операции на страници и има ограничен живот. EEPROM може да бъде проектиран от 10 до 1000 цикъла на запис. Когато броят на операциите за запис е завършен, EEPROM спира да работи.

EEPROM е устройство за съхранение, което може да бъде внедрено с по-малко стандарти в дизайна на клетките. По-често срещаната клетка е съставена от два транзистора. Транзисторът за съхранение има плаващ измервателен уред, подобен на EPROM. EEPROM има две семейства, които са сериен EEPROM и паралелен EEPROM. Паралелният EEPROM е по-бърз и рентабилен от серийната памет.

Флаш памет:

Флаш паметта е най-широко използваното устройство за електроника и компютърни устройства. Флаш паметта е сред специалните видове памет, които могат да бъдат изтрити и програмирани с блок данни. Флаш паметта запазва данните си дори без никакво захранване. Флаш паметта е популярна, защото работи бързо и ефективно от EEPROM.

Флаш памет

Флаш памет

Модулът на флаш паметта е проектиран за около 100000 -10000000 цикъла на запис. Основното ограничение на флаш паметта е колко пъти данните могат да се записват в нея. Данните могат да се четат от флаш паметта колкото пъти желаете, но след определен брой операции за запис, те ще спрат да работят.

Вградена памет

Паметта On-Chip се отнася до всеки модул памет като RAM, ROM или други спомени, но който физически излиза на самия микроконтролер. Различно микроконтролери -типове като 8051 микроконтролерът има ограничена вградена ROM памет. Въпреки това той има възможност за разширяване до максимум 64KB външна ROM памет и 64KB външна RAM памет.

Вградена памет

Вградена памет

ПИН / EA се използва за управление на външната и вътрешната памет на микроконтролера. Ако / EA щифтът е свързан към 5V, тогава данните се извличат във или от вътрешната памет на микроконтролера. Когато / EA щифтът е свързан към земята, данните се извличат към или от външните памет.

Надявам се, че вече трябва да имате ясно разбиране за различните видове памет. Ето един основен въпрос за вас - За да проектирате вградена система, кой тип ROM и RAM обикновено се използват и защо?

Дайте отговорите си в раздела за коментари по-долу.

Снимка:

Различни видове модули памет от klbict
Летлив модул памет-RAM от wikimedia
Енергичен модул памет-ROM памет от гнездо
Статична памет с произволен достъп от 2.bp.blogspot
Динамична памет с произволен достъп от директна индустрия
Програмируема памет само за четене от тук
Изтриваем програмируем памет само за четене от qcwo
Електрически изтриваем програмируем памет само за четене от прилепи
Флаш памет от encrypted-tbn1.gstatic