Pelbagai Jenis Modul Memori yang digunakan dalam Sistem Tertanam

Pelbagai Jenis Modul Memori yang digunakan dalam Sistem Tertanam

Sistem terbenam menggunakan pelbagai jenis modul memori untuk pelbagai tugas seperti penyimpanan kod perisian dan arahan untuk perkakasan. Kod dan arahan perisian ini digunakan untuk atur cara mikrokontroler .



Jenis memori yang berbeza

Jenis memori yang berbeza

Modul Memori adalah peranti fizikal yang digunakan untuk menyimpan program atau data secara sementara atau kekal untuk digunakan dalam elektronik digital. Terdapat pelbagai jenis kenangan dalam sistem tertanam, masing-masing mempunyai modus operasi tersendiri. Memori yang cekap meningkatkan prestasi sistem terbenam.






2 Jenis Modul Memori

Pelbagai jenis modul memori untuk sebarang sistem bergantung pada sifat aplikasi sistem itu. Prestasi dan keperluan keupayaan memori kecil untuk sistem kos rendah. Pemilihan modul memori adalah syarat terpenting dalam merancang a projek berasaskan mikrokontroler .

Jenis modul memori umum berikut boleh digunakan dalam sistem tertanam.



  • Ingatan Tidak Menentu
  • Ingatan Tidak Berubah

Modul Memori Volatil - RAM

Peranti memori mudah menguap adalah jenis peranti penyimpanan yang menyimpan kandungannya sehingga daya digunakan.

Apabila kuasa dimatikan, kenangan ini kehilangan kandungannya.


Contoh peranti memori yang tidak menentu ialah Memori Akses Rawak (RAM)

Modul Memori Volatil-RAM

Modul Memori Volatil-RAM

Cip memori RAM, disebut sebagai memori utama, adalah lokasi penyimpanan yang memungkinkan maklumat disimpan dan diakses dengan cepat dari lokasi rawak dengan modul memori. Sel memori yang dapat diakses untuk pemindahan informasi ke atau dari lokasi rawak yang diinginkan disebut Memori Akses Rawak.

Memori RAM dirancang dengan koleksi sel simpanan. Setiap sel mengandungi BJT atau MOSFET berdasarkan jenis modul memori. Contohnya, memori 4 * 4 RAM dapat menyimpan 4 bit maklumat.

Setiap arahan baris dan lajur dalam matriks ini adalah sel memori. Setiap blok berlabel BC, mewakili sel binari dengan 3 input dan 1 outputnya. Setiap blok terdiri daripada 12 sel binari.

Litar Penyimpanan Data Dalaman untuk Memori RAM

Untuk setiap blok memori, setiap keluaran kata dari penyahkod adalah input terpilih. Decoder diaktifkan dengan memori membolehkan input. Apabila pin membolehkan memori berada pada tahap logik rendah, semua output penyahkod berada pada tahap rendah logik dan memori tidak memilih sebarang perkataan. Apabila pin aktif berada pada tahap logik tinggi, output selari yang sesuai dengan input bersiri diberikan sebagai input pilihan ke setiap blok memori.

Litar penyimpanan data dalaman untuk cip memori RAM

Litar penyimpanan data dalaman untuk cip memori RAM

Setelah perkataan dipilih, pin baca dan tulis untuk setiap blok, menentukan operasi. Sekiranya pin baca / tulis berada pada tahap rendah logik, input ditulis ke blok memori. Sekiranya pin baca / tulis berada pada tahap logik tinggi, output dibaca dari setiap blok.

Memori Tidak Bergerak-Memori ROM

Ingatan yang tidak mudah berubah adalah jenis simpanan cip memori kekal yang dapat mendapatkan kembali maklumat yang tersimpan walaupun kuasa dimatikan. Contoh peranti memori yang tidak mudah berubah ialah Memori Hanya Baca (ROM).

ROM bermaksud Ingatan Hanya Baca . ROM hanya boleh digunakan untuk membaca, tetapi tidak boleh ditulis. Peranti memori ini tidak mudah berubah.

Memori ROM-memori yang tidak menentu

Memori ROM-memori yang tidak menentu

Maklumat disimpan secara kekal dalam ingatan sedemikian semasa pembuatan. ROM boleh menyimpan arahan yang diperlukan untuk memulakan komputer apabila kuasa diberikan kepada komputer. Operasi ini disebut sebagai bootstrap.

Sel memori ROM direka dengan satu transistor. Memori ROM tidak hanya digunakan di komputer tetapi juga di alat elektronik lain seperti alat kawalan, ketuhar mikro, mesin basuh dll.

Keluarga ROM direka dengan koleksi sel simpanan. Setiap sel memori mengandungi transistor bipolar atau MOSFET berdasarkan jenis memori.

Jenis Cip RAM Terdapat

Keluarga RAM merangkumi dua peranti memori penting iaitu

Memori Akses Rawak Statik (SRAM)

Modul Static Random Access Memory adalah sejenis RAM yang menyimpan bit data dalam ingatannya selagi kuasa dibekalkan. SRAM tidak perlu disegarkan secara berkala. RAM statik memberikan akses lebih cepat ke data dan lebih mahal daripada DRAM.

Memori Akses rawak statik (SRAM)

Memori Akses rawak statik (SRAM)

Setiap bit dalam SRAM disimpan dalam empat transistor yang membentuk dua penyongsang gandingan silang. Dua tambahan transistor - jenis berfungsi untuk mengawal akses ke sel simpanan semasa operasi membaca dan menulis. SRAM biasanya menggunakan enam transistor untuk menyimpan setiap bit memori. Sel Penyimpanan ini mempunyai dua keadaan stabil yang digunakan untuk menandakan '0' dan '1'.

Kelebihan:

  • SRAM luaran menyediakan kapasiti penyimpanan yang besar berbanding memori on-chip.
  • Peranti SRAM boleh didapati dalam kapasiti yang lebih kecil dan lebih besar.
  • SRAM biasanya mempunyai latensi dan prestasi tinggi yang sangat rendah.
  • Memori SRAM dapat dirancang dan dihubungkan dengan sangat mudah berbanding memori lain

Permohonan:

  • SRAM luaran cukup berkesan sebagai penyangga yang lebih pantas untuk sekumpulan data bersaiz sederhana. Anda boleh menggunakan SRAM luaran untuk menyangga data yang tidak sesuai dengan memori on-chip dan memerlukan latensi yang lebih rendah daripada yang disediakan oleh DRAM.
  • Sekiranya sistem anda memerlukan sekumpulan memori yang lebih besar daripada 10 MB, anda boleh mempertimbangkan pelbagai jenis memori seperti SRAM.

Memori Akses Rawak Dinamik:

Memori Akses Rawak Dinamik adalah sejenis modul RAM yang menyimpan setiap bit data dalam kapasitor yang berasingan. Ini adalah kaedah yang berkesan untuk menyimpan data dalam memori kerana memerlukan ruang fizikal yang lebih sedikit untuk menyimpan data.

Memori Rawak Akses Dinamik (DRAM)

Memori Rawak Akses Dinamik (DRAM)

Saiz DRAM tertentu dapat menyimpan lebih banyak data daripada cip SRAM dengan ukuran yang sama. Kapasitor dalam DRAM perlu sentiasa diisi semula untuk mengekalkan casnya. Inilah sebab mengapa DRAM memerlukan lebih banyak kuasa.

Setiap cip memori DRAM terdiri daripada lokasi penyimpanan atau sel memori. Ia terdiri daripada kapasitor dan transistor yang dapat menahan keadaan aktif atau tidak aktif. Setiap sel DRAM disebut sebagai sedikit.

Apabila sel DRAM menahan nilai pada keadaan aktif ‘1’, caj berada pada keadaan tinggi. Apabila sel DRAM menyimpan nilai pada keadaan tidak aktif '0', caj berada di bawah tahap tertentu.

Kelebihan:

  • Kapasiti simpanan sangat tinggi
  • Ia adalah peranti kos rendah

Permohonan:

  • Ia digunakan untuk menyimpan blok data yang besar
  • Ia digunakan dalam melaksanakan kod mikropemproses
  • Aplikasi di mana akses memori latensi rendah diperlukan.

Jenis Kenangan ROM

Jenis memori yang berbeza dalam keluarga ROM mempunyai empat peranti memori penting iaitu:

Memori Baca Sahaja yang Boleh Diprogramkan:

Memori baca sahaja yang dapat diprogramkan (PROM) dapat diubah hanya sekali oleh pengguna. PROM dihasilkan dengan rangkaian sekering. Cip ini diprogramkan oleh pengaturcara PROM di mana beberapa sekering terbakar. Sekering terbuka dibaca sebagai satu, sementara sekering yang dibakar dibaca sebagai nol.

Memori Baca Sahaja yang Boleh Diprogramkan

Memori Baca Sahaja yang Boleh Diprogramkan

Memori Boleh Baca Boleh Diprogram yang Boleh Dihapuskan:

Memori Boleh Baca Hanya Boleh Diprogramkan

Memori Boleh Baca Hanya Boleh Diprogramkan

Memori hanya baca yang dapat diprogram yang dapat dihapus adalah salah satu jenis modul memori khas yang dapat diprogramkan berkali-kali untuk memperbaiki kesalahan. Ia dapat mengekalkan kandungannya sehingga terkena sinar ultraviolet.

Cahaya ultraviolet menghapus kandungannya sehingga memungkinkan untuk memprogram memori. Untuk menulis dan memadam cip memori EPROM, kami memerlukan peranti khas yang disebut pengaturcara PROM.

EPROM diprogramkan dengan memaksa muatan elektrik pada sekeping kecil logam silikon poli yang dikenali sebagai pintu terapung, yang terletak di sel memori. Apabila cas hadir di gerbang ini sel diprogramkan, iaitu memori mengandungi ‘0’. Apabila cas tidak ada di gerbang, sel tidak diprogramkan, iaitu memori mengandungi ‘1’.

Memori Baca Sahaja yang Boleh Diprogramkan dengan Elektrik :

EEPROM adalah cip memori baca sahaja yang diubah suai oleh pengguna yang dapat dipadamkan dan diprogramkan untuk beberapa kali.

Memori Boleh Baca Hanya Boleh Diprogramkan secara Elektrik

Memori Boleh Baca Hanya Boleh Diprogramkan secara Elektrik

Peranti memori ini digunakan di komputer dan peranti elektronik lain untuk menyimpan sejumlah kecil data yang mesti disimpan ketika bekalan kuasa dikeluarkan. Kandungan EEPROM dihapus dengan mendedahkannya kepada cas elektrik.

Data EEPROM disimpan dan dikeluarkan 1 bait data pada satu masa. EEPROM tidak perlu dikeluarkan dari komputer untuk diubahsuai. Mengubah kandungan tidak memerlukan peralatan tambahan.

EEPROM moden membenarkan operasi halaman berbilang bait dan mempunyai jangka hayat yang terhad. EEPROM boleh dirancang 10 hingga 1000 kitaran tulis. Apabila bilangan operasi tulis selesai, EEPROM berhenti berfungsi.

EEPROM adalah peranti penyimpanan yang dapat dilaksanakan dengan standard yang lebih sedikit dalam reka bentuk sel. Sel yang lebih biasa terdiri daripada dua transistor. Transistor simpanan mempunyai pengukur terapung yang serupa dengan EPROM. EEPROM mempunyai dua keluarga iaitu EEPROM bersiri dan EEPROM selari. EEPROM selari lebih pantas dan menjimatkan berbanding memori bersiri.

Memori Kilat:

Memori kilat adalah peranti yang paling banyak digunakan untuk peranti elektronik dan komputer. Memori kilat adalah antara jenis memori khas yang dapat dipadamkan dan diprogramkan dengan sekumpulan data. Memori kilat menyimpan datanya walaupun tanpa kuasa sama sekali. Memori kilat popular kerana berfungsi dengan pantas dan cekap daripada EEPROM.

Memori kilat

Memori kilat

Modul memori kilat direka untuk kira-kira 100000 -10000000 kitaran penulisan. Kekangan utama dengan memori kilat adalah berapa kali data dapat ditulis kepadanya. Data dapat dibaca dari memori kilat berkali-kali seperti yang dikehendaki, tetapi setelah sebilangan operasi menulis, data akan berhenti berfungsi.

Memori On-Chip

Memori On-Chip dirujuk ke mana-mana modul memori seperti RAM, ROM atau memori lain tetapi secara fizikal keluar pada mikrokontroler itu sendiri. Berbeza mikrokontroler -jenis seperti 8051 mikrokontroler mempunyai memori On-Chip ROM yang terhad. Namun ia mempunyai kemampuan untuk memperluas maksimum 64KB memori ROM luaran dan 64KB memori luaran.

Memori pada cip

Memori pada cip

Pin / EA digunakan untuk mengawal ingatan luaran dan dalaman mikrokontroler. Sekiranya / EA pin disambungkan ke 5V, maka data diambil ke atau dari memori dalaman mikrokontroler. Apabila / pin EA disambungkan ke tanah, data diambil ke atau dari ingatan luaran.

Saya harap sekarang anda mesti mempunyai pemahaman yang jelas mengenai pelbagai jenis memori. Berikut adalah pertanyaan asas untuk anda- Untuk merancang sistem terbenam, jenis ROM dan RAM yang biasanya digunakan dan mengapa?

Berikan jawapan anda di bahagian komen di bawah.

Kredit Foto:

Jenis modul memori yang berbeza oleh klbict
Modul Memori Volatil-RAM oleh wikimedia
Modul memori tidak meruap-memori ROM oleh sarang
Memori Akses Rawak Statik oleh 2.bp.blogspot
Memori Akses Rawak Dinamik oleh industri langsung
Memori Baca Sahaja yang Boleh Diprogramkan oleh sentuhan
Memori Boleh Baca Hanya Boleh Diprogramkan yang Boleh Dihapuskan oleh qcwo
Elektronik Boleh Dihapus Memori Hanya Baca oleh kelawar
Memori Kilat oleh disulitkan-tbn1.gstatic