Atmiņa ir svarīga mikrokontrolleru vai procesoru sastāvdaļa informācijas glabāšanai, kas tiek izmantota kontrolei elektronikas projekti . Iekšēji atmiņa ir sadalīta vairākās daļās, kas sastāv no īpašiem reģistru veidiem, kas palīdz saglabāt datus. Ir divu veidu atmiņas, piemēram, RAM atmiņa un ROM atmiņa, daudzās no tām divas ir pieejamas līdzīgā veidā. Šeit mēs apspriedīsim 8051 RAM atmiņas organizāciju un tā reģistrus. Šī informācija ir noderīga iegultās sistēmas dizains viegli rakstīt programmu.
RAM atmiņa
8051 mikrokontrollera RAM atmiņas organizācija:
8051 mikrokontrollerim ir 256 baiti RAM atmiņas, kas ir sadalīta divos veidos, piemēram, 128 baiti īpašo funkciju reģistri (SFR) un 128 baiti vispārējas nozīmes atmiņai. RAM atmiņas organizācijā ir grupa vispārējas nozīmes reģistri kas tiek izmantoti informācijas glabāšanai ar fiksētas atmiņas adrešu reģistru, un SFR atmiņa satur visus ar perifēriju saistītos reģistrus, piemēram, “B” reģistru, akumulatoru, skaitītājus vai taimerus, un pārtrauc saistītos reģistrus.
RAM atmiņas organizācija:
Uzglabāšanas vietu grupu RAM atmiņā sauc par RAM atmiņas organizāciju, kuru var kontrolēt ar PSW reģistra vērtību. 8051 mikrokontrolleris RAM atmiņa iekšēji sadalīta krātuvju kopās, piemēram, bankās, bitu adresējamajā apgabalā un skrāpējumu laukumā.
RAM atmiņas organizēšana
BANKAS:
Bankās ir dažādi vispārējas nozīmes reģistri, piemēram, R0-R7, un visi šādi reģistri ir baitu adresējami reģistri, kas glabā vai noņem tikai 1 baita datus. Bankas ir sadalītas četrās dažādās bankās, piemēram,
- Banka0
- Banka1
- 2. banka
- Banka3
Katra banka sastāv no 8 vispārējas nozīmes reģistriem, un tai ir sava adrese, lai klasificētu uzglabāto informāciju. Tos var izvēlēties, izmantojot PSW reģistra vērtības (i, e, RS1, RS0). Bank1, banka2, banka3 var izmantot kā kaudzes rādītāja laukumu. Ikreiz, kad kaudzes atmiņas organizācija ir pilna, dati tiek glabāti nulles apgabalā. Steka rādītāja noklusējuma adrese ir 07h.
Banku reģistri
Bitu adresējamais apgabals:
Bitu adresējamais apgabals sastāv no bitu adresējamiem reģistriem, kas glabā vai noņem tikai 1 bitu datus. Šajā apgabalā kopā ir 128 adreses, sākot no 00h līdz 07Fh, kas norāda datu glabāšanas vietu. Bitu adresējamā zona tiek veidota netālu no reģistra bankām. Tie ir veidoti no adreses 20H līdz 2FH. Bitu adresējamais apgabals, ko galvenokārt izmanto, lai saglabātu bitu mainīgos no lietojumprogramma , piemēram, ierīces izejas statuss, piemēram, gaismas diodes vai motori (ieslēgti un izslēgti) utt. Lai saglabātu šo statusu, ir nepieciešams tikai mazliet adresējams apgabals. Ja mēs apsvērsim baitu adresējamo apgabalu šī statusa saglabāšanai, jo daļa atmiņas tiks iztērēta.
Bitu adresējamais apgabals
Scratch Pad apgabals:
Scratch pad apgabals sastāv no baitu adresējamiem reģistriem, kas glabā vai noņem tikai 1 bitu datus. Tas ir izveidots tuvu bitu adresējamajam apgabalam. Tas veidojas no 30H līdz 7FH. Scratch pad apgabals, ko galvenokārt izmanto, lai saglabātu baitu mainīgos no lietojumprogrammas, piemēram, izdrukātu ierīces izejas statusu, piemēram, motora virzienus (uz priekšu un atpakaļ) utt. Ikreiz, kad kaudzītes rādītāja laukums ir aizpildīts, dati tiks saglabāti skrāpējumu laukuma zonā. Scratch pad laukums sastāv no 80 baitiem atmiņas.
RAM atmiņu veidi:
RAM atmiņa, kas klasificēta divās atmiņu veidi piemēram, SRAM un DRAM atmiņa.
SRAM (statiskā brīvpiekļuves atmiņa):
Statiskā brīvpiekļuves atmiņa ir RAM veids, kas saglabā informāciju savā atmiņā, kamēr tiek piegādāta enerģija. Statiskā RAM nodrošina ātrāku piekļuvi datiem un ir dārgāka salīdzinājumā ar DRAM. SRAM nav periodiski jāatsvaidzina.
Statiskā brīvpiekļuves atmiņa
SRAM katrs bits tiek glabāts četros tranzistoros, kas veido divus savstarpēji savienotus invertorus. Divi papildus tranzistori - veidi nodrošina, lai kontrolētu piekļuvi atmiņas šūnām lasīšanas un rakstīšanas darbību laikā. Parasti katra atmiņas bita glabāšanai SRAM izmanto sešus tranzistorus. Šīm uzglabāšanas šūnām ir divi stabili stāvokļi, kurus izmanto, lai apzīmētu “0” un “1”.
DRAM (dinamiskā brīvpiekļuves atmiņa):
DRAM ir RAM moduļa veids, kas katru datu bitu glabā atsevišķā kondensatorā. Tas ir prasmīgs datu glabāšanas veids atmiņā, jo datu glabāšanai ir nepieciešams mazāk fiziskās vietas.
DRAM var saturēt vairāk datu apjomu ar noteiktu mikroshēmas lielumu. Lai saglabātu lādiņu, DRAM kondensatori ir nepārtraukti jāuzlādē, tāpēc DRAM prasa vairāk enerģijas.
Dinamiskā brīvpiekļuves atmiņa
Katra DRAM atmiņas mikroshēma sastāv no atmiņas vietas vai atmiņas šūnām. To veido kondensators un tranzistors, kas var turēt aktīvo vai neaktīvo stāvokli. Katra DRAM šūna tiek saukta par mazliet.
Kad DRAM šūnas ir aktīvā stāvoklī, lādiņš ir augstā stāvoklī. Kad DRAM šūnas ir neaktīvs stāvoklis, tad maksa ir zem noteikta līmeņa.
Kešatmiņas atkārtošana:
Kešatmiņa ir atmiņas veids, ko izmanto, lai noturētu bieži lietotos datus no galvenajām atmiņas vietām. Kešatmiņa tiek novietota netālu no procesora. Kešatmiņa sākas no 00h līdz 0Fh. Kešatmiņa ir salīdzinoši maza, sastāvēja no 8k un 16k, taču tā darbojas efektīvi. Tā ir adresējama baitu atmiņa, un tajā tiek glabāti un noņemti tikai 1 bitu dati. Kešatmiņa tiek aizpildīta no galvenās atmiņas, kad procesoriem ir nepieciešamas instrukcijas. Kešatmiņa, ko galvenokārt izmanto, lai samazinātu vidējo piekļuves atmiņas laiku.
SRAM un DRAM priekšrocības un pielietojums:
SRAM priekšrocības:
- SRAM nodrošina lielu atmiņas ietilpību mikroshēmās
- Parasti SRAM ir ļoti zems latentums un augsta veiktspēja
- To ir ļoti viegli noformēt un saskarni salīdzināt ar citām atmiņām
DRAM priekšrocības:
- Glabāšanas jauda ir ļoti liela
- Tā ir lēta un augstas veiktspējas ierīce.
Šajā rakstā ir sniegta īsa informācija par 8051 mikrokontrollera atmiņas organizēšanu, RAM atmiņu veidiem, banku reģistriem un kešatmiņas atmiņas organizēšanu. Lai iegūtu papildinformāciju par atmiņas organizēšanu un tehnisko palīdzību mikrokontrolleru projekti , varat vērsties pie mums, ievietojot komentārus zemāk esošajā komentāru sadaļā.
