Manustatud süsteem kasutab erinevat tüüpi mälumooduleid mitmesuguste ülesannete jaoks, näiteks tarkvarakoodi ja riistvarajuhiste salvestamiseks. Neid tarkvarakoode ja juhiseid kasutatakse programmeerige mikrokontroller .
Erinevat tüüpi mälu
Mälumoodul on füüsiline seade, mida kasutatakse programmide või andmete ajutiseks või püsivaks salvestamiseks digitaalses elektroonikas kasutamiseks. Sisseehitatud süsteemis on erinevaid mälestuste variante, millel kõigil on oma kindel töörežiim. Tõhus mälu suurendab manustatud süsteemide jõudlust.
2 tüüpi mälumooduleid
Erinevat tüüpi mälumoodulid mis tahes süsteem sõltub rakenduse laadist selle süsteemi. Mälu jõudlus ja võimsusnõuded on odavate süsteemide jaoks väikesed. Mälumooduli valik on kõige olulisem nõue a kujundamisel mikrokontrolleril põhinev projekt .
Manustatud süsteemis saab kasutada järgmisi mälumoodulite tüüpe.
- Lenduv mälu
- Mittelenduv mälu
Lenduv mälumoodul - RAM
Lenduvad mäluseadmed on mäluseadmete tüübid, mis hoiavad oma sisu seni, kuni neile toide antakse.
Kui toide välja lülitatakse, kaotavad need mälud oma sisu.
Lenduvate mäluseadmete näiteks on muutmälu (RAM)
Lenduv mälumoodul-RAM
RAM-mälukiip, millele viidatakse kui põhimälule, on salvestuskoht, mis võimaldab mälumooduliga teavet juhuslikust asukohast kiiresti salvestada ja juurde pääseda. Mälurakku, millele pääseb juurde teabe edastamiseks mis tahes soovitud juhuslikust kohast või sealt, nimetatakse juhusliku juurdepääsuga mäluks.
RAM-mälu on loodud salvestusrakkude kogumiga. Iga lahter sisaldab kas BJT või MOSFET põhineb mälumooduli tüübil. Näiteks 4 * 4 RAM-i mällu saab salvestada 4-bitist teavet.
Iga maatriksi rea ja veeru käsk on mälurakk. Iga plokk tähisega BC tähistab binaarrakke oma 3 sisendi ja 1 väljundiga. Iga plokk koosneb 12 binaarrakust.
Sisemälu RAM-mälu jaoks
Igas mäluplokis on dekoodri iga väljund valitud sisend. Dekooder on lubatud mälu lubava sisendiga. Kui mälu lubamise tihvt on loogika madalal tasemel, on kõik dekooderi väljundid loogika madalal tasemel ja mälu ei vali ühtegi sõna. Kui lubamisnõel on loogika kõrgel tasemel, antakse jadasisendile vastav paralleelväljund iga mäluploki valitud sisendina.
Sisemine andmesalvestusahel RAM-i mälukiibile
Kui sõna on valitud, määrab toimingu iga ploki lugemis- ja kirjutamisnõel. Kui lugemis- / kirjutamisnõel on loogikal madalal tasemel, kirjutatakse sisend mäluplokile. Kui lugemis- / kirjutamisnõel on loogika kõrgel tasemel, loetakse väljund igast plokist.
Mittelenduv mälu-ROM-mälu
Mittelenduvad mälud on püsikiirusega mälukiipide tüübid, mis võivad salvestatud teavet tagasi saada ka toite väljalülitamisel. Mittelenduva mäluseadme näide on kirjutuskaitstud mälu (ROM).
ROM tähistab Ainult lugemiseks mõeldud mälu . ROM-i saab kasutada ainult lugemiseks, kuid sellele ei saa kirjutada. Need mäluseadmed pole püsivad.
Mittelenduv mälu-ROM-mälu
Tootmise ajal salvestatakse teave sellisesse mällu püsivalt. ROM võib salvestada juhiseid, mis on vajalikud arvuti käivitamiseks, kui arvutile antakse toide. Seda toimingut nimetatakse bootstrapiks.
ROM-mälu lahter on konstrueeritud ühe transistoriga. ROM-mälu ei kasutata mitte ainult arvutites, vaid ka muudes elektroonikaseadmetes nagu kontrollerid, mikrolaineahjud, pesumasinad jne.
ROM-i perekond on loodud salvestusrakkude kogumisega. Iga mälurakk sisaldab kas bipolaarset või MOSFET-transistorit vastavalt mälutüüpidele.
Saadaval on RAM-kiipide tüübid
RAM-i perekonda kuulub kaks olulist mäluseadet, mis on
Staatiline muutmälu (SRAM)
Staatilise muutmälu moodul on teatud tüüpi RAM, mis hoiab andmebitte mälus seni, kuni elektrit tarnitakse. SRAM-i ei pea perioodiliselt värskendama. Staatiline RAM tagab andmetele kiirema juurdepääsu ja on kallim kui DRAM.
Staatiline muutmälu (SRAM)
Iga SRAM-i bitti hoitakse neljas transistoris, mis moodustavad kaks ristseotud inverterit. Kaks täiendavat transistorid - tüübid on mõeldud juurdepääsu salvestusrakkudele lugemise ja kirjutamise ajal. Tavaliselt kasutab SRAM iga mälubitti salvestamiseks kuut transistorit. Nendel salvestusrakkudel on kaks stabiilset olekut, mida tähistatakse tähtedega „0” ja „1”.
Eelised:
- Väline SRAM pakub suurt mälumahtu kui kiibil olevad mälud.
- SRAM-seadmeid leidub isegi väiksemas ja suuremas mahus.
- SRAM-idel on tavaliselt väga madal latentsus ja kõrge jõudlus.
- SRAM-mälu saab teiste mäludega võrreldes väga hõlpsasti kujundada ja liidestada
Rakendused:
- Väline SRAM on üsna efektiivne keskmise suurusega andmeplokkide kiirema puhvrina. Välise SRAM-i abil saate puhverdada andmeid, mis ei mahu kiibimällu ja nõuavad väiksemat latentsust kui see, mida DRAM pakub.
- Kui teie süsteem vajab mäluplokki, mis on suurem kui 10 MB, võite kaaluda erinevat tüüpi mälusid, näiteks SRAM.
Dünaamiline muutmälu:
Dünaamiline muutmälu on teatud tüüpi RAM-moodul, mis salvestab iga andmebiti eraldi kondensaatorisse. See on tõhus viis andmete salvestamiseks mällu, kuna see nõuab andmete salvestamiseks vähem füüsilist ruumi.
Dünaamiline juurdepääsumälu (DRAM)
Konkreetse suurusega DRAM mahutab rohkem andmehulki kui sama suurusega SRAM-kiip. DRAM-i kondensaatoreid tuleb nende laadimise säilitamiseks pidevalt laadida. See on põhjus, miks DRAM nõuab rohkem energiat.
Iga DRAM-mälukiip koosneb salvestuskohtadest või mälurakkudest. See koosneb kondensaatorist ja transistorist, mis võivad hoida kas aktiivset või passiivset olekut. Igale DRAM-lahtrile viidatakse kui natuke.
Kui DRAM-lahtril on väärtus aktiivses olekus ‘1’, on laeng kõrge. Kui DRAM-lahtril on väärtus mitteaktiivses olekus „0”, on laeng teatud tasemest madalam.
Eelised:
- Salvestusmaht on väga suur
- See on odav seade
Rakendused:
- Seda kasutatakse suure andmeploki salvestamiseks
- Seda kasutatakse mikroprotsessori koodi käivitamisel
- Rakendused, kus on vaja juurdepääsu madala latentsusega mälule.
ROM-mälestuste tüübid
ROM-i perekonna erinevat tüüpi mäludel on neli olulist mäluseadet:
Programmeeritav kirjutuskaitstud mälu:
Programmeeritavat kirjutuskaitstud mälu (PROM) saab kasutaja muuta ainult üks kord. PROM on valmistatud seeria kaitsmetega. Kiibi programmeerib programmeerija PROM, kus mõned kaitsmed on põlenud. Lahtised kaitsmed loetakse ühtedeks, põlenud aga nullideks.
Programmeeritav kirjutuskaitstud mälu
Kustutatav programmeeritav kirjutuskaitstud mälu:
Kustutatav programmeeritav kirjutuskaitstud mälu
Kustutatav programmeeritav kirjutuskaitstud mälu on üks eritüüpi mälumooduleid, mida saab vigade parandamiseks programmeerida mitu korda. See suudab säilitada oma sisu kuni ultraviolettvalguseni.
Ultraviolettvalgus kustutab selle sisu, võimaldades mälu programmeerida. EPROM-mälukiibi kirjutamiseks ja kustutamiseks vajame spetsiaalset seadet nimega PROM-programmeerija.
EPROM on programmeeritud sundides elektrilaengut väikesele tükile polütsinkmetallist, mida nimetatakse ujuvväravaks ja mis asub mälu lahtris. Kui selles väravas on laeng, on lahter programmeeritud, st mälu sisaldab tähte „0”. Kui väravas laengut pole, pole lahtrit programmeeritud, st mälu sisaldab tähte '1'.
Elektriliselt kustutatav programmeeritav kirjutuskaitstud mälu :
EEPROM on kasutaja poolt modifitseeritud kirjutuskaitstud mälukiip, mida saab mitu korda kustutada ja programmeerida.
Elektriliselt kustutatav programmeeritav kirjutuskaitstud mälu
Neid mäluseadmeid kasutatakse arvutites ja muudes elektroonikaseadmetes väikese koguse andmete salvestamiseks, mis tuleb toiteallika eemaldamisel salvestada. EEPROM-i sisu kustutatakse, pannes selle elektrilaengule.
EEPROM-i andmed salvestatakse ja eemaldatakse korraga 1 baiti andmeid. EEPROM-i pole muutmiseks arvutist vaja eemaldada. Sisu muutmine ei vaja lisavarustust.
Kaasaegne EEPROM võimaldab mitmebaidiseid leheküljeoperatsioone ja on piiratud elueaga. EEPROM-i saab kavandada 10 kuni 1000 kirjutamistsüklit. Kui kirjutamistoimingute arv on lõpule jõudnud, lõpetab EEPROM töö.
EEPROM on salvestusseade, mida saab rakendada rakkude kujundamisel vähemate standarditega. Levinum rakk koosneb kahest transistorist. Salvestustransistoril on ujuv gage, mis sarnaneb EPROM-iga. EEPROM-idel on kaks perekonda, mis on järjestikused ja paralleelsed EEPROM-id. Paralleelne EEPROM on kiirem ja tasuvam kui seeriamälu.
Välkmälu:
Välkmälu on elektroonikas ja arvutiseadmetes enim kasutatav seade. Välkmälu kuulub eritüüpi mälu hulka, mida saab kustutada ja programmeerida andmeplokiga. Välkmälu hoiab oma andmeid isegi ilma energiata. Välkmälu on populaarne, kuna see töötab kiiresti ja tõhusalt kui EEPROM.
Välkmälu
Välkmälumoodul on mõeldud umbes 100000–10000000 kirjutamistsükli jaoks. Välkmälu peamine piirang on mitu korda saab sinna andmeid kirjutada. Andmeid saab välkmälust lugeda nii mitu korda, kui soovite, kuid pärast teatud arvu kirjutamistoiminguid lakkab see töötamast.
Kiibimälu
Kiibimälule viidatakse mis tahes mälumoodulile, nagu RAM, ROM või muud mälud, kuid mis füüsiliselt väljub mikrokontrollerist endast. Erinevad mikrokontrollerid -tüübid nagu mikrokontrolleril 8051, on piiratud kiibil oleva ROM-i mälu. Kuid see suudab laieneda maksimaalselt 64KB-ni välise ROM-mälu ja 64KB-välise RAM-mäluni.
Kiibimälu
/ EA tihvti kasutatakse mikrokontrolleri väliste ja sisemälude juhtimiseks. Kui / EA tihvt on ühendatud 5 V-ga, siis tõmmatakse andmed mikrokontrolleri sisemällu või sealt. Kui / EA tihvt on maapinnaga ühendatud, hangitakse andmed välismäludesse või nendest.
Loodan, et teil peab olema selge arusaam erinevat tüüpi mäludest. Siin on teie jaoks põhiküsimus - mis tahes manustatud süsteemi kujundamiseks, millist tüüpi ROM-i ja RAM-i tavaliselt kasutatakse ja miks?
Andke oma vastused allpool olevas kommentaaride jaotises.
Foto krediit:
Erinevat tüüpi mälumoodulid klbict
Lenduv mälumoodul-RAM wikimedia
Mittelenduv mälumooduli-ROM-mälu pesa
Staatiline muutmälu autor 2.bp.blogspot
Dünaamiline juhusliku juurdepääsu mälu otsetööstus
Programmeeritav kirjutuskaitstud mälu toukne
Kustutatav programmeeritav kirjutuskaitstud mälu qcwo
Elektriliselt kustutatav programmeeritav kirjutuskaitstud mälu nahkhiired
Välkmälu poolt krüpteeritud-tbn1.gstatic
