Ulike typer minnemoduler som brukes i innebygd system

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





Et innebygd system bruker forskjellige typer minnemoduler for et bredt spekter av oppgaver, for eksempel lagring av programvarekode og instruksjoner for maskinvare. Disse programvarekodene og instruksjonene er vant til programmer mikrokontrolleren .

Ulike typer minne

Ulike typer minne



En minnemodul er en fysisk enhet som brukes til å lagre programmer eller data midlertidig eller permanent for bruk i digital elektronikk. Det er forskjellige varianter av minner i det innebygde systemet, som hver har sin egen driftsmåte. Et effektivt minne øker ytelsen til innebygde systemer.


2 typer minnemoduler

Ulike typer minnemoduler for ethvert system avhenger av applikasjonens art av systemet. Kravene til minneytelse og kapasitet er små for lavpris-systemer. Valg av en minnemodul er det mest kritiske kravet til å designe en mikrokontrollerbasert prosjekt .



Følgende generelle typer minnemoduler kan brukes i et innebygd system.

  • Flyktig minne
  • Ikke-flyktig minne

Volatile Memory Module - RAM

Flyktige minneenheter er typer lagringsenheter som holder innholdet til de får strøm.

Når strømmen er slått av, mister disse minnene innholdet.


Et eksempel på flyktig minneenhet er RAM (Random Access Memory)

Volatile Memory Module-RAM

Volatile Memory Module-RAM

RAM-minnebrikken, referert til som et hovedminne, er et lagringssted som gjør det mulig å lagre informasjon og få tilgang til den raskt fra tilfeldig plassering med minnemodul. Minnecellen som kan nås for informasjonsoverføring til eller fra hvilken som helst ønsket tilfeldig plassering kalles et Random Access Memory.

Et RAM-minne er designet med en samling lagringsceller. Hver celle inneholder enten BJT eller MOSFET basert på type minnemodul. For eksempel kan 4 * 4 RAM-minne lagre 4 bit informasjon.

Hver instruksjon i en rad og kolonne i denne matrisen er en minnecelle. Hver blokk merket BC, representerer binære celler med sine 3 innganger og 1 utgang. Hver blokk består av 12 binære celler.

Intern datalagringskrets for RAM-minne

For hver minneblokk er hvert ord som sendes ut fra dekoderen valgt inngang. Dekoderen er aktivert med minneaktiveringsinngangen. Når pinnen for minneaktivering er på logisk lavt nivå, er alle utgangene fra dekoderen på logisk lavt nivå og minnet velger ikke noe ord. Når aktiveringspinnen er på logisk høyt nivå, blir den parallelle utgangen som tilsvarer den serielle inngangen gitt som valgt inngang til hver minneblokk.

Intern datalagringskrets for RAM-minnebrikke

Intern datalagringskrets for RAM-minnebrikke

Når ordet er valgt, bestemmer lese- og skrivepinnen for hver blokk operasjonen. Hvis lese / skrivepinnen er på logisk lavt nivå, skrives inngangen på minneblokken. Hvis lese- / skrivepinnen er på logisk høyt nivå, leses utgangen fra hver blokk.

Ikke-flyktig minne-ROM-minne

Ikke-flyktige minner er permanente lagringstyper av minnebrikker som kan få tilbake lagret informasjon selv når strømmen er slått av. Et eksempel på ikke-flyktig minneenhet er Read Only Memory (ROM).

ROM står for Kun Les minne . ROM kan bare brukes til å lese fra, men kan ikke skrives på. Disse minneenhetene er ikke flyktige.

Ikke-flyktig minne-ROM-minne

Ikke-flyktig minne-ROM-minne

Informasjonen lagres permanent i slike minner under produksjonen. ROM-en kan lagre instruksjoner som kreves for å starte datamaskinen når du får strøm til datamaskinen. Denne operasjonen blir referert til som bootstrap.

En ROM-minnecelle er designet med en enkelt transistor. ROM-minnet brukes ikke bare på datamaskiner, men også i andre elektroniske enheter som kontrollere, mikroovner, vaskemaskiner etc.

En ROM-familie er designet med samling av lagringsceller. Hver minnecelle inneholder enten bipolar eller MOSFET-transistor basert på minnetyper.

Typer RAM-brikker tilgjengelig

RAM-familien inneholder to viktige minneenheter som er

Statisk tilfeldig tilgangsminne (SRAM)

Static Random Access Memory-modulen er en type RAM som beholder databitene i minnet så lenge strøm får strøm. SRAM trenger ikke å oppdateres med jevne mellomrom. Den statiske RAM-en gir raskere tilgang til dataene og er dyrere enn DRAM.

Statisk tilfeldig tilgangsminne (SRAM)

Statisk tilfeldig tilgangsminne (SRAM)

Hver bit i en SRAM er lagret i fire transistorer som danner to tverrkoblede omformere. To ekstra transistorer - typer tjener til å kontrollere tilgangen til lagringscellene under lese- og skriveoperasjoner. En SRAM bruker vanligvis seks transistorer til å lagre hver minnebit. Disse lagringscellene har to stabile tilstander som brukes til å betegne '0' og '1'.

Fordeler:

  • Den eksterne SRAM gir stor lagringskapasitet enn on-chip-minner.
  • SRAM-enhetene kan til og med finnes i mindre og større kapasiteter.
  • SRAM-ene har vanligvis svært lav ventetid og høy ytelse.
  • SRAM-minnet kan utformes og grensesnittes veldig enkelt sammenlignet med andre minner

Applikasjoner:

  • Den eksterne SRAM er ganske effektiv som en raskere buffer for mellomstor datablokk. Du kan bruke ekstern SRAM til å buffere data som ikke passer inn på chip-minne og krever lavere ventetid enn hva DRAM gir.
  • Hvis systemet ditt krever en minneblokk som er større enn 10 MB, kan du vurdere forskjellige typer minner som SRAM.

Dynamisk Random Access Memory:

Dynamic Random Access Memory er en type RAM-modul som lagrer hver bit data i en separat kondensator. Dette er en effektiv måte å lagre dataene i minnet fordi det krever mindre fysisk plass for å lagre dataene.

Dynamisk tilgang tilfeldig minne (DRAM)

Dynamisk tilgang tilfeldig minne (DRAM)

En bestemt størrelse på DRAM kan inneholde flere datamengder enn en SRAM-brikke med samme størrelse. Kondensatorene i DRAM må lades kontinuerlig for å beholde ladningen. Dette er grunnen til at DRAM krever mer kraft.

Hver DRAM-minnebrikke består av lagringssteder eller minneceller. Den består av kondensator og transistor som kan holde enten aktiv eller inaktiv tilstand. Hver DRAM-celle blir referert til som litt.

Når DRAM-cellen har en verdi i aktiv tilstand '1', er ladningen i høy tilstand. Når DRAM-cellen har en verdi i inaktiv tilstand '0', er ladningen under et visst nivå.

Fordeler:

  • Lagringskapasiteten er veldig høy
  • Det er en billig enhet

Applikasjoner:

  • Den brukes til å lagre stor datablokk
  • Den brukes til å utføre mikroprosessorkode
  • Programmer der minnetilgang med lav latens er nødvendig.

Typer ROM-minner

Ulike typer minne i ROM-familien har fire viktige minneenheter som er:

Programmerbart skrivebeskyttet minne:

Det programmerbare skrivebeskyttede minnet (PROM) kan bare endres en gang av brukeren. PROM er produsert med en rekke sikringer. Brikken er programmert av PROM-programmereren der noen sikringer blir brent. De åpne sikringene blir lest som en, mens de brente sikringene blir lest som nuller.

Programmerbart skrivebeskyttet minne

Programmerbart skrivebeskyttet minne

Slettbart programmerbart skrivebeskyttet minne:

Slettbart programmerbart skrivebeskyttet minne

Slettbart programmerbart skrivebeskyttet minne

Det slettbare programmerbare skrivebeskyttede minnet er en av de spesielle minnemodulene som kan programmeres et hvilket som helst antall ganger for å rette opp feilene. Det kan beholde innholdet til det blir utsatt for ultrafiolett lys.

Det ultrafiolette lyset sletter innholdet og gjør det mulig å programmere minnet. For å skrive og slette EPROM-minnebrikken trenger vi en spesiell enhet kalt PROM programmerer.

EPROM er programmert ved å tvinge elektrisk ladning på et lite stykke poly-silisiummetall kjent som flytende port, som ligger i minnecellen. Når det er ladning i denne porten, er cellen programmert, dvs. minne inneholder ‘0’. Når ladning ikke er tilstede i porten, er ikke cellen programmert, dvs. minne inneholder ‘1’.

Elektrisk slettbart programmerbart skrivebeskyttet minne :

EEPROM er en brukermodifisert skrivebeskyttet minnebrikke som kan slettes og programmeres flere ganger.

Elektrisk slettbart programmerbart skrivebeskyttet minne

Elektrisk slettbart programmerbart skrivebeskyttet minne

Disse minneenhetene brukes i datamaskiner og andre elektroniske enheter for å lagre liten mengde data som må lagres når strømforsyningen fjernes. Innholdet i EEPROM slettes ved å utsette det for en elektrisk ladning.

EEPROM-dataene lagres og fjernes 1 byte med data om gangen. EEPROM trenger ikke fjernes fra datamaskinen for å bli endret. Endring av innholdet krever ikke tilleggsutstyr.

Den moderne EEPROM tillater operasjoner med flere byte-sider og har begrenset levetid. EEPROM kan utformes fra 10 til 1000 skrivesykluser. Når antall skriveoperasjoner er fullført, slutter EEPROM å fungere.

EEPROM er en lagringsenhet som kan implementeres med færre standarder innen celledesign. Den vanligste cellen består av to transistorer. Lagringstransistoren har en flytende måling som ligner på EPROM. EEPROM-ene har to familier som er serie-EEPROM og parallelle EEPROM. Den parallelle EEPROM er raskere og kostnadseffektivere enn serielt minne.

Flashminne:

Flash-minnet er den mest brukte enheten for elektronikk og dataenheter. Flash-minnet er blant de spesielle minnetyper som kan slettes og programmeres med en datablokk. Flash-minnet beholder dataene selv uten strøm i det hele tatt. Flash-minnet er populært fordi det fungerer raskt og effektivt enn EEPROM.

Flashminne

Flashminne

Flash-minnemodulen er designet for omtrent 100000 -10000000 skrivesykluser. Hovedbegrensningen med flashminnet er antall ganger data kan skrives til den. Dataene kan leses fra flashminnet så mange ganger du ønsker, men etter et visst antall skriveoperasjoner vil de slutte å fungere.

On-Chip-minne

On-Chip-minnet henvises til hvilken som helst minnemodul som RAM, ROM eller andre minner, men som fysisk kommer ut på selve mikrokontrolleren. Annerledes mikrokontrollere -typer som 8051 mikrokontroller har begrenset On-Chip ROM-minne. Imidlertid har den muligheten til å utvide til maksimalt 64 KB eksternt ROM-minne og 64 KB eksternt RAM-minne.

On-chip minne

On-chip minne

/ EA-pinnen brukes til å kontrollere de eksterne og interne minnene til mikrokontrolleren. Hvis / EA-pin er koblet til 5V, hentes data til eller fra det interne minnet til mikrokontrolleren. Når / EA-pin er koblet til bakken, hentes dataene til eller fra de eksterne minnene.

Jeg håper du nå må ha en klar forståelse av forskjellige typer minne. Her er et grunnleggende spørsmål for deg - Å designe ethvert innebygd system, hvilken type ROM og RAM brukes vanligvis og hvorfor?

Gi svarene dine i kommentarfeltet nedenfor.

Fotokreditt:

Ulike typer minnemoduler av klbict
Volatile Memory module-RAM av wikimedia
Ikke flyktig minnemodul-ROM-minne av rede
Statisk minne for tilfeldig tilgang av 2.bp.blogspot
Dynamic Random Access Memory av direkteindustri
Programmerbart skrivebeskyttet minne av touque
Slettbart programmerbart skrivebeskyttet minne av qcwo
Elektrisk slettbart programmerbart skrivebeskyttet minne av flaggermus
Flash-minne av kryptert-tbn1.gstatic