Ugrađeni sustav koristi različite vrste memorijskih modula za širok raspon zadataka poput pohrane softverskog koda i uputa za hardver. Ovi softverski kodovi i upute se koriste za programirati mikrokontroler .
Različite vrste memorije
Memorijski modul je fizički uređaj koji se koristi za privremeno ili trajno spremanje programa ili podataka za uporabu u digitalnoj elektronici. Postoje različite vrste memorija u ugrađenom sustavu, a svaka ima svoj vlastiti način rada. Učinkovita memorija povećava performanse ugrađenih sustava.
2 vrste memorijskih modula
Različite vrste memorijskih modula za bilo koji sustav ovisi o prirodi primjene tog sustava. Zahtjevi za memorijske performanse i mogućnosti su mali za jeftine sustave. Odabir memorijskog modula najkritičniji je zahtjev u dizajniranju a projekt temeljen na mikrokontroleru .
Sljedeće opće vrste memorijskih modula mogu se koristiti u ugrađenom sustavu.
- Hlapljivo pamćenje
- Neisparljiva memorija
Isparljivi memorijski modul - RAM
Isparljivi memorijski uređaji su vrste uređaja za pohranu koji zadržavaju svoj sadržaj dok se na njih ne primijeni napajanje.
Kad se napajanje isključi, te uspomene gube svoj sadržaj.
Primjer hlapljivog memorijskog uređaja je memorija s slučajnim pristupom (RAM)
Isparljivi memorijski modul-RAM
RAM memorijski čip, koji se naziva glavnom memorijom, je mjesto za pohranu koje omogućuje pohranu podataka i brzi pristup njima sa slučajnog mjesta pomoću memorijskog modula. Memorijska ćelija kojoj se može pristupiti radi prijenosa podataka na bilo koje željeno slučajno mjesto naziva se Random Access Memory.
RAM memorija dizajnirana je s kolekcijom ćelija za pohranu. Svaka ćelija sadrži ili BJT ili MOSFET na temelju vrste memorijskog modula. Na primjer, 4 * 4 RAM memorija može pohraniti 4 bitne informacije.
Svaka uputa retka i stupca u ovoj matrici memorijska je ćelija. Svaki blok s oznakom BC predstavlja binarne ćelije sa svoja 3 ulaza i 1 izlaz. Svaki blok sastoji se od 12 binarnih stanica.
Interni krug za pohranu podataka za RAM memoriju
Za svaki memorijski blok, svaka riječ koja se iz dekodera izvodi predstavlja odabrani ulaz. Dekoder je omogućen s unosom za omogućavanje memorije. Kad je pin za omogućavanje memorije na logičkoj niskoj razini, svi izlazi dekodera su na logički niskoj razini i memorija ne odabire nijednu riječ. Kada je pin za omogućavanje na logičkoj visokoj razini, paralelni izlaz koji odgovara serijskom ulazu daje se kao odabrani ulaz za svaki memorijski blok.
Unutarnji krug za pohranu podataka za RAM memorijski čip
Nakon što je riječ odabrana, pin za čitanje i pisanje za svaki blok određuje operaciju. Ako je pin za čitanje / pisanje na logičkoj niskoj razini, ulaz se zapisuje na memorijski blok. Ako je pin za čitanje / pisanje na visokoj razini logike, izlaz se očitava iz svakog bloka.
Stalna memorija-ROM memorija
Stalne memorije su trajni tipovi memorijskih čipova koji mogu vratiti pohranjene podatke čak i kad je napajanje isključeno. Primjer trajnog memorijskog uređaja je memorija samo za čitanje (ROM).
ROM je kratica za Samo memorija za čitanje . ROM se može koristiti samo za čitanje, ali na njega se ne može pisati. Ovi memorijski uređaji nisu hlapljivi.
Stalna memorija-ROM memorija
Podaci se trajno pohranjuju u takve uspomene tijekom proizvodnje. ROM može pohraniti upute potrebne za pokretanje računala kada se računalo napaja. Ova se operacija naziva bootstrap.
ROM memorijska ćelija dizajnirana je s jednim tranzistorom. ROM memorija se ne koristi samo u računalima već i u drugim elektroničkim uređajima poput kontrolera, mikro pećnica, perilica rublja itd.
Obitelj ROM dizajnirana je za prikupljanje ćelija za pohranu. Svaka memorijska ćelija sadrži ili bipolarni ili MOSFET tranzistor na temelju vrsta memorije.
Dostupne vrste RAM čipova
Obitelj RAM-a uključuje dva važna memorijska uređaja koji su
Statička memorija s slučajnim pristupom (SRAM)
Modul statičke memorije slučajnog pristupa vrsta je RAM-a koja zadržava bitove podataka u svojoj memoriji sve dok se napaja. SRAM nije potrebno povremeno osvježavati. Statički RAM omogućuje brži pristup podacima i skuplji je od DRAM-a.
Statička memorija s slučajnim pristupom (SRAM)
Svaki bit u SRAM-u pohranjen je u četiri tranzistora koji čine dva poprečno spojena pretvarača. Dvije dodatne tranzistori - tipovi služe za kontrolu pristupa ćelijama za pohranu tijekom operacija čitanja i pisanja. Tipično SRAM koristi šest tranzistora za pohranu svakog memorijskog bita. Ove ćelije za pohranu imaju dva stabilna stanja koja se koriste za označavanje '0' i '1'.
Prednosti:
- Vanjski SRAM pruža velike kapacitete za pohranu od memorija na čipu.
- SRAM uređaji mogu se naći čak i u manjim i većim kapacitetima.
- SRAM-ovi obično imaju vrlo malu latenciju i visoke performanse.
- SRAM memorija može se vrlo jednostavno dizajnirati i povezati s drugim memorijama
Prijave:
- Vanjski SRAM prilično je učinkovit kao brži međuspremnik za blok podataka srednje veličine. Vanjski SRAM možete koristiti za međuspremnik podataka koji se ne uklapaju u memoriju na čipu i zahtijevaju niže kašnjenje od onoga što pruža DRAM.
- Ako vaš sustav zahtijeva blok memorije veći od 10 MB, možete razmotriti različite vrste memorija poput SRAM-a.
Dinamička memorija s slučajnim pristupom:
Dinamička memorija s slučajnim pristupom vrsta je RAM modula koji pohranjuje svaki bit podataka u zasebni kondenzator. Ovo je učinkovit način za pohranu podataka u memoriju jer zahtijeva manje fizičkog prostora za pohranu podataka.
Nasumična memorija s dinamičkim pristupom (DRAM)
Određena veličina DRAM-a može sadržavati više podataka nego SRAM čip iste veličine. Kondenzatori u DRAM-u moraju se neprestano puniti da bi se napunili. To je razlog zašto DRAM zahtijeva više snage.
Svaki memorijski čip DRAM sastoji se od mjesta za pohranu ili memorijskih ćelija. Sastoji se od kondenzatora i tranzistora koji mogu zadržati bilo aktivno ili neaktivno stanje. Svaka DRAM ćelija naziva se bit.
Kada DRAM ćelija ima vrijednost u aktivnom stanju '1', naboj je u visokom stanju. Kada DRAM ćelija ima vrijednost u neaktivnom stanju ‘0’, naboj je ispod određene razine.
Prednosti:
- Kapacitet skladišta je vrlo velik
- To je jeftin uređaj
Prijave:
- Koristi se za pohranu velikog bloka podataka
- Koristi se u izvršavanju mikroprocesorskog koda
- Aplikacije za koje je potreban pristup memoriji s malim kašnjenjem.
Vrste ROM memorija
Različite vrste memorije u obitelji ROM imaju četiri važna memorijska uređaja koja su:
Programabilna memorija samo za čitanje:
Programibilnu memoriju samo za čitanje (PROM) korisnik može promijeniti samo jednom. PROM se proizvodi s nizom osigurača. Čip je programiran od strane PROM programera u kojem su izgorjeli neki osigurači. Otvoreni osigurači čitaju se kao jedinke, dok se izgoreni osigurači čitaju kao nule.
Programibilna memorija samo za čitanje
Obrišiva programabilna memorija samo za čitanje:
Obrišiva programabilna memorija samo za čitanje
Izbrisiva programabilna memorija samo za čitanje jedna je od posebnih vrsta memorijskih modula koja se može programirati bilo koji put kako bi se ispravile pogreške. Sadržaj može zadržati sve dok se ne izloži ultraljubičastoj svjetlosti.
Ultraljubičasto svjetlo briše njegov sadržaj što omogućuje programiranje memorije. Da bismo napisali i izbrisali EPROM memorijski čip, potreban nam je poseban uređaj nazvan PROM programer.
EPROM se programira prisiljavanjem električnog naboja na mali komad polikilicijskog metala poznat kao plutajuća vrata, koji se nalazi u memorijskoj ćeliji. Kad je u tim vratima prisutan naboj, stanica se programira, tj. Memorija sadrži ‘0’. Kada punjenje nije prisutno na ulazu, stanica nije programirana, tj. Memorija sadrži ‘1’.
Elektronički izbrisljiva programabilna memorija samo za čitanje :
EEPROM je korisnički modificirani memorijski čip samo za čitanje koji se može brisati i programirati nekoliko puta.
Elektronski izbrisljiva programabilna memorija samo za čitanje
Ovi memorijski uređaji koriste se u računalima i drugim elektroničkim uređajima za pohranu male količine podataka koji se moraju spremiti nakon uklanjanja napajanja. Sadržaj EEPROM-a briše se izlaganjem električnom naboju.
EEPROM podaci pohranjuju se i uklanjaju po 1 bajt podataka odjednom. EEPROM nije potrebno uklanjati s računala da biste ga izmijenili. Za promjenu sadržaja nije potrebna dodatna oprema.
Suvremeni EEPROM omogućuje rad s više bajtova i ima ograničeni vijek trajanja. EEPROM se može dizajnirati od 10 do 1000 ciklusa pisanja. Kada se završi broj operacija upisivanja, EEPROM prestaje raditi.
EEPROM je uređaj za pohranu koji se može implementirati s manje standarda u dizajnu stanica. Češća ćelija je sastavljena od dva tranzistora. Skladišni tranzistor ima plutajući mjerač sličan EPROM-u. EEPROM-ovi imaju dvije obitelji koje su serijski EEPROM i paralelni EEPROM. Paralelni EEPROM je brži i isplativiji od serijske memorije.
Brza memorija:
Flash memorija je najčešće korišten uređaj za elektroniku i računalne uređaje. Flash memorija je jedna od posebnih vrsta memorije koja se može izbrisati i programirati blokom podataka. Flash memorija čuva svoje podatke čak i bez ikakvog napajanja. Flash memorija je popularna jer radi brzo i učinkovito od EEPROM-a.
Brza memorija
Modul flash memorije dizajniran je za oko 100000 -10000000 ciklusa pisanja. Glavno ograničenje flash memorije je koliko se puta podaci mogu upisati u nju. Podaci se mogu čitati iz flash memorije koliko god puta želite, ali nakon određenog broja operacija upisa prestat će raditi.
Memorija na čipu
Memorija na čipu odnosi se na bilo koji memorijski modul poput RAM-a, ROM-a ili drugih memorija, ali koji fizički izlazi na sam mikrokontroler. Drugačiji mikrokontroleri -tipovi poput mikrokontrolera 8051 ima ograničenu ROM memoriju na čipu. Međutim, ima mogućnost proširenja na maksimalno 64 KB vanjske ROM memorije i 64 KB vanjske RAM memorije.
Ugrađena memorija
Pin / EA koristi se za upravljanje vanjskim i unutarnjim memorijama mikrokontrolera. Ako je / EA pin priključen na 5V, tada se podaci dohvaćaju u ili iz interne memorije mikrokontrolera. Kada je / EA pin priključen na zemlju, podaci se dohvaćaju u vanjske memorije ili iz njih.
Nadam se da ste do sada morali jasno razumjeti različite vrste memorije. Evo osnovnog pitanja za vas - Da biste dizajnirali bilo koji ugrađeni sustav, koja se vrsta ROM-a i RAM-a obično koristi i zašto?
Dajte svoje odgovore u odjeljku za komentare u nastavku.
Foto:
Različite vrste memorijskih modula od klbict
Isparljivi memorijski modul-RAM by wikimedia
Nehlapljivi memorijski modul-ROM memorija od gnijezdo
Statička memorija s slučajnim pristupom 2.bp.blogspot
Dinamička memorija s slučajnim pristupom direktna industrija
Programibilna memorija samo za čitanje touque
Obrišiva programabilna memorija samo za čitanje od qcwo
Elektronski izbrisiva programabilna memorija za čitanje od strane šišmiši
Flash memorija od šifrirano-tbn1.gstatic
