Iegultā sistēma izmanto dažāda veida atmiņas moduļus dažādiem uzdevumiem, piemēram, programmatūras koda un aparatūras instrukciju glabāšanai. Šie programmatūras kodi un instrukcijas tiek izmantotas programmēt mikrokontrolleru .
Dažāda veida atmiņa
Atmiņas modulis ir fiziska ierīce, ko izmanto programmu vai datu pagaidu vai pastāvīgai glabāšanai izmantošanai digitālajā elektronikā. Iegultā sistēmā ir dažādas atmiņu šķirnes, kurām katrai ir savs darbības režīms. Efektīva atmiņa palielina iegulto sistēmu veiktspēju.
2 atmiņas moduļu veidi
Dažāda veida atmiņas moduļi jebkura sistēma ir atkarīga no pielietojuma veida šīs sistēmas. Atmiņas veiktspējas un spēju prasības ir zemas zemu izmaksu sistēmām. Atmiņas moduļa izvēle ir vissvarīgākā prasība projektējot a mikrokontrolleru projekts .
Iegultā sistēmā var izmantot šādus vispārīgus atmiņas moduļu veidus.
- Nepastāvīga atmiņa
- Nepastāvīga atmiņa
Gaistošās atmiņas modulis - RAM
Nepastāvīgas atmiņas ierīces ir glabāšanas ierīču veidi, kas saglabā savu saturu, līdz tām tiek pievienota jauda.
Izslēdzot strāvu, šīs atmiņas zaudē savu saturu.
Nepastāvīgas atmiņas ierīces piemērs ir brīvpiekļuves atmiņa (RAM)
Gaistošās atmiņas modulis-RAM
RAM atmiņas mikroshēma, kas tiek dēvēta par galveno atmiņu, ir glabāšanas vieta, kas ļauj ātri uzglabāt informāciju un tai ātri piekļūt no nejaušas vietas, izmantojot atmiņas moduli. Atmiņas šūnu, kurai var piekļūt informācijas pārsūtīšanai uz jebkuru vēlamo izlases vietu vai no tās, sauc par brīvpiekļuves atmiņu.
RAM atmiņa ir paredzēta ar atmiņas šūnu kolekciju. Katrā šūnā ir vai nu BJT, vai MOSFET pamatojoties uz atmiņas moduļa tipu. Piemēram, 4 * 4 RAM atmiņā var uzglabāt 4 bitu informāciju.
Katra rindas un kolonnas norāde šajā matricā ir atmiņas šūna. Katrs bloks, kas apzīmēts ar BC, attēlo binārās šūnas ar 3 ieejām un 1 izeju. Katrs bloks sastāv no 12 binārām šūnām.
Iekšējā datu atmiņas shēma RAM atmiņai
Katram atmiņas blokam katrs dekodera izvade ir izvēlētā ievade. Dekoders ir iespējots ar atmiņas iespējošanas ieeju. Kad atmiņas iespējošanas tapa ir zemā loģiskā līmenī, visas dekodētāja izejas ir zemā loģikas līmenī un atmiņa neatlasa nevienu vārdu. Kad iespējošanas tapa ir loģiski augstā līmenī, paralēlā izeja, kas atbilst sērijas ieejai, tiek dota kā atlasīta ieeja katram atmiņas blokam.
Iekšējā datu atmiņas shēma RAM atmiņas mikroshēmai
Kad vārds ir izvēlēts, katra bloka lasīšanas un rakstīšanas tapa nosaka darbību. Ja lasīšanas / rakstīšanas tapa ir loģiski zemā līmenī, ievade tiek ierakstīta atmiņas blokā. Ja lasīšanas / rakstīšanas tapa ir loģiski augstā līmenī, izvade tiek nolasīta no katra bloka.
Nepastāvīga atmiņa-ROM atmiņa
Pastāvīgās atmiņas ir pastāvīgi atmiņas mikroshēmu veidi, kas var atgūt saglabāto informāciju pat tad, ja strāva ir izslēgta. Pastāvīgas atmiņas ierīces piemērs ir tikai lasāmatmiņa (ROM).
ROM apzīmē Tikai lasāma atmiņa . ROM var izmantot tikai lasīšanai no, bet uz tā nevar rakstīt. Šīs atmiņas ierīces nav mainīgas.
Nepastāvīga atmiņa-ROM atmiņa
Ražošanas laikā informācija tiek pastāvīgi saglabāta šādās atmiņās. ROM var saglabāt instrukcijas, kas nepieciešamas, lai palaistu datoru, kad datoram tiek dota strāva. Šo darbību sauc par bootstrap.
ROM atmiņas šūna ir paredzēta ar vienu tranzistoru. ROM atmiņa tiek izmantota ne tikai datoros, bet arī citās elektroniskās ierīcēs, piemēram, kontrolieros, mikro krāsnīs, veļas mazgājamās mašīnās utt.
ROM saime ir izstrādāta ar uzglabāšanas šūnu kolekciju. Katrā atmiņas šūnā ir vai nu bipolārs, vai MOSFET tranzistors, pamatojoties uz atmiņas tipiem.
Pieejamie RAM mikroshēmu veidi
RAM saime ietver divas svarīgas atmiņas ierīces, kas ir
Statiskā brīvpiekļuves atmiņa (SRAM)
Statiskās brīvpiekļuves atmiņas modulis ir RAM veids, kas saglabā datu bitus savā atmiņā, kamēr tiek piegādāta enerģija. SRAM nav periodiski jāatsvaidzina. Statiskā RAM nodrošina ātrāku piekļuvi datiem un ir dārgāka nekā DRAM.
Statiskā brīvpiekļuves atmiņa (SRAM)
Katrs bits SRAM tiek glabāts četros tranzistoros, kas veido divus savstarpēji savienotus invertorus. Divi papildus tranzistori - veidi kalpo, lai kontrolētu piekļuvi atmiņas šūnām lasīšanas un rakstīšanas darbību laikā. Parasti SRAM katra atmiņas bita glabāšanai izmanto sešus tranzistorus. Šīm uzglabāšanas šūnām ir divi stabili stāvokļi, kurus izmanto, lai apzīmētu “0” un “1”.
Priekšrocības:
- Ārējais SRAM nodrošina lielu atmiņas ietilpību nekā mikroshēmas atmiņas.
- SRAM ierīces var atrast pat mazākās un lielākās jaudās.
- SRAM parasti ir ļoti zems latentums un augsta veiktspēja.
- SRAM atmiņu var ļoti viegli noformēt un saskarnēt, salīdzinot ar citām atmiņām
Pielietojums:
- Ārējais SRAM ir diezgan efektīvs kā ātrāks buferis vidēja lieluma datu blokam. Varat izmantot ārējo SRAM, lai buferētu datus, kas neietilpst mikroshēmas atmiņā un kuriem nepieciešams mazāks latentuma laiks, nekā nodrošina DRAM.
- Ja jūsu sistēmai nepieciešams atmiņas bloks, kas lielāks par 10 MB, varat apsvērt dažāda veida atmiņas, piemēram, SRAM.
Dinamiskā brīvpiekļuves atmiņa:
Dinamiskā brīvpiekļuves atmiņa ir RAM moduļa veids, kas katru datu bitu glabā atsevišķā kondensatorā. Tas ir efektīvs veids, kā saglabāt datus atmiņā, jo datu glabāšanai ir nepieciešams mazāk fiziskās vietas.
Dinamiskās piekļuves izlases atmiņa (DRAM)
Konkrēts DRAM izmērs var saturēt vairāk datu nekā SRAM mikroshēma ar tādu pašu izmēru. Lai saglabātu to uzlādi, DRAM kondensatori ir nepārtraukti jāuzlādē. Tas ir iemesls, kāpēc DRAM prasa vairāk enerģijas.
Katra DRAM atmiņas mikroshēma sastāv no atmiņas vietām vai atmiņas šūnām. To veido kondensators un tranzistors, kas var turēt aktīvo vai neaktīvo stāvokli. Katra DRAM šūna tiek saukta par mazliet.
Kad DRAM šūna saglabā vērtību aktīvajā stāvoklī ‘1’, lādiņš ir augstā stāvoklī. Kad DRAM šūna saglabā vērtību neaktīvā stāvoklī “0”, lādiņš ir zem noteikta līmeņa.
Priekšrocības:
- Glabāšanas jauda ir ļoti liela
- Tā ir lēta ierīce
Pielietojums:
- To izmanto liela datu bloka glabāšanai
- To izmanto mikroprocesora koda izpildē
- Lietojumprogrammas, kurās nepieciešama piekļuve zemas latentuma atmiņai.
ROM atmiņu veidi
Dažādiem atmiņu veidiem ROM saimē ir četras svarīgas atmiņas ierīces, kas ir:
Programmējama tikai lasāma atmiņa:
Programmējamo lasāmatmiņu (PROM) lietotājs var modificēt tikai vienu reizi. PROM tiek ražots ar virkni drošinātāju. Mikroshēmu ir ieprogrammējis PROM programmētājs, kur daži drošinātāji ir sadedzināti. Atvērtie drošinātāji tiek nolasīti kā vieni, bet sadedzinātie - kā nulles.
Programmējama tikai lasāma atmiņa
Dzēšama programmējama lasāmatmiņa:
Dzēšama programmējama lasāmatmiņa
Dzēšamā programmējamā lasāmatmiņa ir viens no īpašajiem atmiņas moduļu veidiem, kuru kļūdu labošanai var ieprogrammēt neierobežotu skaitu reižu. Tas var saglabāt savu saturu līdz ultravioletās gaismas iedarbībai.
Ultravioletā gaisma izdzēš tā saturu, ļaujot programmēt atmiņu. Lai ierakstītu un izdzēstu EPROM atmiņas mikroshēmu, mums nepieciešama īpaša ierīce ar nosaukumu PROM programmētājs.
EPROM tiek ieprogrammēts, piespiežot elektrisko lādiņu nelielam polietilēna metāla gabalam, kas pazīstams kā peldošie vārti un atrodas atmiņas šūnā. Kad šajos vārtos atrodas lādiņš, šūna ir ieprogrammēta, t.i., atmiņā ir ‘0’. Ja vārtos nav uzlādes, šūna nav ieprogrammēta, t.i., atmiņā ir ‘1’.
Elektriski izdzēšama, programmējama, tikai lasāma atmiņa :
EEPROM ir lietotāja modificēta lasāmatmiņas mikroshēma, kuru var izdzēst un ieprogrammēt vairākas reizes.
Elektriski izdzēšama programmējama tikai lasāma atmiņa
Šīs atmiņas ierīces tiek izmantotas datoros un citās elektroniskās ierīcēs, lai uzglabātu nelielu daudzumu datu, kas jāsaglabā, kad strāvas padeve tiek atvienota. EEPROM saturs tiek izdzēsts, pakļaujot to elektriskai uzlādei.
EEPROM dati tiek saglabāti un vienlaikus noņemti 1 baits datu. Lai modificētu, EEPROM nav jānoņem no datora. Satura maiņai nav nepieciešams papildu aprīkojums.
Mūsdienu EEPROM ļauj darboties vairāku baitu lappusēs un tam ir ierobežots dzīves laiks. EEPROM var izveidot no 10 līdz 1000 rakstīšanas cikliem. Kad rakstīšanas darbību skaits ir pabeigts, EEPROM pārtrauc darboties.
EEPROM ir atmiņas ierīce, kuru šūnu projektēšanā var ieviest ar mazāk standartiem. Biežākā šūna sastāv no diviem tranzistoriem. Uzglabāšanas tranzistoram ir peldošs mērītājs, kas līdzīgs EPROM. EEPROM ir divas ģimenes, kas ir sērijveida EEPROM un paralēlās EEPROM. Paralēlā EEPROM ir ātrāka un rentablāka nekā sērijveida atmiņa.
Zibatmiņa:
Zibatmiņa ir visplašāk izmantotā ierīce elektronikas un datoru ierīcēm. Zibatmiņa ir starp īpašajiem atmiņas veidiem, kurus var izdzēst un ieprogrammēt ar datu bloku. Zibatmiņa saglabā datus pat bez enerģijas. Zibatmiņa ir populāra, jo tā darbojas ātri un efektīvi nekā EEPROM.
Zibatmiņa
Zibatmiņas modulis ir paredzēts aptuveni 100000 -10000000 rakstīšanas cikliem. Galvenais zibatmiņas ierobežojums ir tas, cik reižu tajā var ierakstīt datus. Datus no zibatmiņas var nolasīt tik reižu, cik vēlaties, bet pēc noteikta rakstīšanas darbību skaita tie vairs nedarbosies.
Atmiņa ar mikroshēmu
On-Chip atmiņa attiecas uz jebkuru atmiņas moduli, piemēram, RAM, ROM vai citām atmiņām, bet kas fiziski iziet no paša mikrokontrollera. Savādāk mikrokontrolleru veidi tāpat kā 8051 mikrokontrollerim ir ierobežota On-Chip ROM atmiņa. Tomēr tā spēj paplašināties līdz maksimāli 64KB ārējās ROM atmiņas un 64KB ārējās RAM atmiņas.
Mikroshēma atmiņā
/ EA tapa tiek izmantota, lai kontrolētu mikrokontrollera ārējās un iekšējās atmiņas. Ja / EA tapa ir pievienota 5 V, dati tiek iegūti mikrokontrollera iekšējā atmiņā vai no tās. Kad / EA tapa ir pievienota zemei, dati tiek iegūti ārējās atmiņās vai no tām.
Es ceru, ka tagad jums ir jābūt skaidrai izpratnei par dažādiem atmiņas veidiem. Šeit ir pamatjautājums jums - lai izstrādātu jebkuru iegulto sistēmu, kāda veida ROM un RAM parasti tiek izmantoti un kāpēc?
Sniedziet savas atbildes komentāru sadaļā zemāk.
Fotoattēlu kredīts:
Dažāda veida atmiņas moduļi klbict
Nepastāvīgas atmiņas modulis-RAM wikimedia
Nepastāvīga atmiņas moduļa-ROM atmiņa ligzdu
Statiskā brīvpiekļuves atmiņa 2. bp.blogspot
Dinamiskā brīvpiekļuves atmiņa tiešā rūpniecība
Programmējama lasāmatmiņa touque
Izdzēšama programmējama lasāmatmiņa qcwo
Elektriski izdzēšama programmējama lasāmatmiņa sikspārņi
Flash atmiņa encrypted-tbn1.gstatic
