Vdelani sistem uporablja različne vrste pomnilniških modulov za široko paleto nalog, kot so shranjevanje programske kode in navodila za strojno opremo. Te programske kode in navodila se uporabljajo za programirajte mikrokrmilnik .
Različne vrste spomina
Pomnilniški modul je fizična naprava, ki se uporablja za začasno ali trajno shranjevanje programov ali podatkov za uporabo v digitalni elektroniki. V vgrajenem sistemu obstajajo različne vrste spominov, od katerih ima vsak svoj poseben način delovanja. Učinkovit pomnilnik poveča zmogljivost vgrajenih sistemov.
2 Vrste pomnilniških modulov
Različne vrste pomnilniških modulov za kateri koli sistem je odvisen od narave aplikacije tega sistema. Zahteve glede zmogljivosti in zmogljivosti pomnilnika so pri poceni sistemih majhne. Izbira pomnilniškega modula je najbolj kritična zahteva pri načrtovanju a projekt na osnovi mikrokrmilnika .
Naslednje splošne vrste pomnilniških modulov lahko uporabljate v vgrajenem sistemu.
- Hlapljiv spomin
- Nehlapni spomin
Hlapni pomnilniški modul - RAM
Hlapne pomnilniške naprave so vrste pomnilniških naprav, ki hranijo svojo vsebino, dokler se nanje ne napaja.
Ko je napajanje izklopljeno, ti spomini izgubijo svojo vsebino.
Primer hlapne pomnilniške naprave je pomnilnik z naključnim dostopom (RAM)
Hlapni pomnilniški modul-RAM
Pomnilniški čip RAM, imenovan glavni pomnilnik, je mesto za shranjevanje, ki omogoča hitro shranjevanje in dostop do informacij z naključnega mesta s pomnilniškim modulom. Pomnilniška celica, do katere je mogoče dostopati za prenos informacij na katero koli naključno lokacijo ali z nje, se imenuje pomnilnik z naključnim dostopom.
Pomnilnik RAM je zasnovan z zbirko pomnilniških celic. Vsaka celica vsebuje bodisi BJT bodisi MOSFET glede na vrsto pomnilniškega modula. Na primer, pomnilnik RAM 4 * 4 lahko shrani 4 bitne podatke.
Vsako navodilo vrstice in stolpca v tej matriki je pomnilniška celica. Vsak blok z oznako BC predstavlja binarne celice s svojimi 3 vhodi in 1 izhodom. Vsak blok je sestavljen iz 12 binarnih celic.
Interno vezje za shranjevanje podatkov za pomnilnik RAM
Za vsak pomnilniški blok je vsaka beseda, izpisana iz dekodirnika, izbrani vhod. Dekoder je omogočen z vhodom za omogočanje pomnilnika. Ko je zatič za omogočanje pomnilnika na logični nizki ravni, so vsi izhodi dekodirnika na logično nizki ravni in pomnilnik ne izbere nobene besede. Ko je vtič za omogočanje na logični visoki ravni, je vzporedni izhod, ki ustreza serijskemu vhodu, podan kot izbrani vhod za vsak pomnilniški blok.
Interno vezje za shranjevanje podatkov za pomnilniški čip RAM
Ko je beseda izbrana, postopek za branje in pisanje za vsak blok določa. Če je zatič za branje / pisanje na logično nizki ravni, se vnos zapiše na pomnilniški blok. Če je zatič za branje / pisanje na visoki logični ravni, se izhod bere iz vsakega bloka.
Nehlapni pomnilnik ROM-pomnilnik
Nehlapni pomnilniki so trajni pomnilniški tipi pomnilniških čipov, ki lahko dobijo nazaj shranjene informacije tudi, ko je napajanje izklopljeno. Primer trajne pomnilniške naprave je pomnilnik samo za branje (ROM).
ROM pomeni Bralni pomnilnik . ROM lahko uporabljate samo za branje, ne morete pa zapisovati. Te pomnilniške naprave niso trajne.
Nehlapni pomnilnik ROM-pomnilnik
Informacije se med izdelavo trajno shranijo v takih spominih. ROM lahko shrani navodila, ki so potrebna za zagon računalnika, ko se računalnik napaja. Ta operacija se imenuje bootstrap.
Pomnilniška celica ROM je zasnovana z enim tranzistorjem. Pomnilnik ROM se ne uporablja samo v računalnikih, temveč tudi v drugih elektronskih napravah, kot so krmilniki, mikro pečice, pralni stroji itd.
Družina ROM je zasnovana z zbiranjem pomnilniških celic. Vsaka pomnilniška celica vsebuje bipolarni ali MOSFET tranzistor glede na vrste pomnilnika.
Na voljo so tipi RAM čipov
Družina RAM vključuje dve pomembni pomnilniški napravi, ki sta
Statični pomnilnik z naključnim dostopom (SRAM)
Statični pomnilniški modul z naključnim dostopom je vrsta RAM-a, ki hrani podatkovne bite v svojem pomnilniku, dokler se napaja. SRAM-a ni treba redno osveževati. Statični RAM omogoča hitrejši dostop do podatkov in je dražji od DRAM-a.
Statični pomnilnik z naključnim dostopom (SRAM)
Vsak bit v SRAM je shranjen v štirih tranzistorjih, ki tvorijo dva križno vezana pretvornika. Dva dodatna tranzistorji - vrste služijo za nadzor dostopa do shranjevalnih celic med operacijami branja in pisanja. Običajno SRAM uporablja šest tranzistorjev za shranjevanje vsakega pomnilniškega bita. Te shranjevalne celice imajo dve stabilni stanji, ki jih uporabljamo za označevanje „0“ in „1“.
Prednosti:
- Zunanji SRAM zagotavlja velike zmogljivosti za shranjevanje kot pomnilniki na čipu.
- Naprave SRAM lahko najdemo celo v manjših in večjih zmogljivostih.
- SRAM-i imajo običajno zelo majhno zakasnitev in visoko zmogljivost.
- Spomin SRAM je mogoče enostavno oblikovati in povezati z drugimi spomini
Aplikacije:
- Zunanji SRAM je zelo učinkovit kot hitrejši medpomnilnik za srednje velik blok podatkov. Zunanji SRAM lahko uporabite za medpomnjenje podatkov, ki se ne prilegajo pomnilniku na čipu in zahtevajo nižjo zakasnitev od tiste, ki jo ponuja DRAM.
- Če vaš sistem potrebuje blok pomnilnika, večji od 10 MB, lahko razmislite o različnih vrstah pomnilnikov, kot je SRAM.
Dinamični pomnilnik z naključnim dostopom:
Dinamični pomnilnik z naključnim dostopom je vrsta modula RAM, ki shrani vsak bit podatkov v ločen kondenzator. To je učinkovit način za shranjevanje podatkov v pomnilnik, ker zahteva manj fizičnega prostora za shranjevanje podatkov.
Naključni pomnilnik z dinamičnim dostopom (DRAM)
Določena velikost pomnilnika DRAM lahko vsebuje več podatkov kot čip SRAM z enako velikostjo. Kondenzatorje v DRAM-u je treba stalno polniti, da ostanejo napolnjeni. To je razlog, zakaj DRAM zahteva več energije.
Vsak pomnilniški čip DRAM je sestavljen iz shranjevalnih mest ali pomnilniških celic. Sestavljen je iz kondenzatorja in tranzistorja, ki lahko vsebujeta aktivno ali neaktivno stanje. Vsaka DRAM celica se imenuje bit.
Ko ima celica DRAM vrednost v aktivnem stanju '1', je naboj v visokem stanju. Ko ima celica DRAM vrednost v neaktivnem stanju '0', je naboj pod določeno ravnjo.
Prednosti:
- Kapaciteta skladiščenja je zelo velika
- Je poceni naprava
Aplikacije:
- Uporablja se za shranjevanje velikega bloka podatkov
- Uporablja se pri izvajanju mikroprocesorske kode
- Aplikacije, pri katerih je potreben dostop do pomnilnika z majhno zakasnitvijo.
Vrste ROM spominov
Različne vrste pomnilnika v družini ROM imajo štiri pomembne pomnilniške naprave, ki so:
Programabilen samo bralni pomnilnik:
Programirani bralni pomnilnik (PROM) lahko uporabnik spremeni samo enkrat. PROM je izdelan z vrsto varovalk. Čip programira programer PROM, pri čemer so nekatere varovalke zgorele. Odprte varovalke beremo kot enote, medtem ko zgorele varovalke beremo kot ničle.
Programabilen bralni pomnilnik
Izbrisljiv programljiv bralni pomnilnik:
Izbrisljiv programabilen pomnilnik samo za branje
Zbrisljiv programljivi bralni pomnilnik je ena izmed posebnih vrst pomnilniških modulov, ki jih je mogoče programirati poljubno število krat, da odpravijo napake. Vsebino lahko obdrži, dokler ni izpostavljena ultravijolični svetlobi.
Ultravijolična svetloba izbriše njeno vsebino, kar omogoča programiranje spomina. Za zapisovanje in brisanje pomnilniškega čipa EPROM potrebujemo posebno napravo, imenovano PROM programer.
EPROM je programiran tako, da prisili električni naboj na majhen kos poli silicijeve kovine, znan kot plavajoča vrata, ki se nahaja v pomnilniški celici. Ko je v teh vratih polnjenje, je celica programirana, tj. Pomnilnik vsebuje '0'. Če na vratih ni naboja, celica ni programirana, tj. Pomnilnik vsebuje '1'.
Električno izbrisljiv programljiv bralnik pomnilnika :
EEPROM je uporabniško spremenjen pomnilniški čip, ki ga lahko samo večkrat izbrišete in programirate.
Električno izbrisan programljivi pomnilnik samo za branje
Te pomnilniške naprave se uporabljajo v računalnikih in drugih elektronskih napravah za shranjevanje majhne količine podatkov, ki jih je treba shraniti, ko izklopite napajanje. Vsebina EEPROM-a se izbriše z izpostavljanjem električnemu naboju.
Podatki EEPROM se shranijo in odstranijo 1 bajt podatkov hkrati. EEPROM-a ni treba odstraniti iz računalnika, če ga želite spremeniti. Spreminjanje vsebine ne zahteva dodatne opreme.
Sodobni EEPROM omogoča večbajtno delovanje strani in ima omejeno življenjsko dobo. EEPROM je lahko zasnovan od 10 do 1000 ciklov pisanja. Ko je število operacij pisanja končano, EEPROM preneha delovati.
EEPROM je naprava za shranjevanje, ki jo je mogoče uvesti z manj standardi pri oblikovanju celic. Pogostejša celica je sestavljena iz dveh tranzistorjev. Pomnilniški tranzistor ima plavajoči merilnik, podoben EPROM. EEPROM-i imajo dve družini, ki sta zaporedni EEPROM in vzporedni EEPROM. Vzporedni EEPROM je hitrejši in stroškovno učinkovitejši od serijskega pomnilnika.
Flash pomnilnik:
Flash pomnilnik je najpogosteje uporabljena naprava za elektroniko in računalniške naprave. Flash pomnilnik spada med posebne vrste pomnilnika, ki jih je mogoče izbrisati in programirati z blokom podatkov. Flash pomnilnik hrani svoje podatke tudi brez napajanja. Flash pomnilnik je priljubljen, ker deluje hitro in učinkovito kot EEPROM.
Flash pomnilnik
Modul bliskovnega pomnilnika je zasnovan za približno 100000 -10000000 ciklov pisanja. Glavna omejitev bliskovnega pomnilnika je, kolikokrat je mogoče vanj zapisati podatke. Podatke je mogoče prebrati iz bliskovnega pomnilnika, kolikor želite, vendar po določenem številu operacij pisanja prenehajo delovati.
Vgrajeni pomnilnik
Pomnilnik On-Chip se nanaša na kateri koli pomnilniški modul, kot so RAM, ROM ali drugi spomini, ki pa fizično izstopi na samem mikrokrmilniku. Drugačen mikrokrmilniki -vrste kot ima mikrokrmilnik 8051 omejen pomnilnik ROM na čipu. Vendar pa ima možnost razširitve na največ 64 KB zunanjega pomnilnika ROM in 64 KB zunanjega pomnilnika RAM.
Vgrajeni pomnilnik
Zatič / EA se uporablja za nadzor zunanjih in notranjih pomnilnikov mikrokrmilnika. Če je / EA pin priključen na 5V, se podatki pridobijo v ali iz notranjega pomnilnika mikrokrmilnika. Ko je zatič / EA priključen na tla, se podatki pridobijo v ali iz zunanjih pomnilnikov.
Upam, da ste do zdaj že jasno razumeli različne vrste spomina. Tu je osnovno vprašanje za vas - Za načrtovanje kakršnega koli vgrajenega sistema, katera vrsta ROM-a in RAM-a se običajno uporablja in zakaj?
Odgovore podajte v spodnjem oddelku za komentarje.
Foto:
Različne vrste pomnilniških modulov klbict
Hlapni pomnilniški modul-RAM avtor wikimedia
Nehlapni pomnilniški modul-pomnilnik ROM avtor gnezdo
Statični pomnilnik z naključnim dostopom 2.bp.blogspot
Dinamični pomnilnik z naključnim dostopom neposredna industrija
Programabilni bralni pomnilnik avtorja Touque
Izbrisljiv programljiv bralni pomnilnik avtorja qcwo
Električno izbrisljiv programljiv bralni pomnilnik avtorja netopirji
Flash pomnilnik avtor šifrirano-tbn1.gstatic
