Gömülü bir sistem, yazılım kodunun depolanması ve donanım yönergeleri gibi çok çeşitli görevler için farklı bellek modülleri kullanır. Bu yazılım kodları ve talimatlar, mikro denetleyiciyi programla .
Farklı bellek türleri
Bellek modülü, programları veya verileri dijital elektronik cihazlarda kullanılmak üzere geçici veya kalıcı olarak depolamak için kullanılan fiziksel bir cihazdır. Gömülü sistemde, her biri kendi özel çalışma moduna sahip farklı bellek türleri vardır. Verimli bir bellek, gömülü sistemlerin performansını artırır.
2 Tür Bellek Modülü
İçin farklı bellek modülleri herhangi bir sistem uygulamanın niteliğine bağlıdır bu sistemin. Düşük maliyetli sistemler için bellek performansı ve kapasitesi gereksinimleri küçüktür. Bir bellek modülünün seçimi, bir bellek modülünün tasarlanmasında en kritik gereksinimdir. mikrodenetleyici tabanlı proje .
Aşağıdaki genel bellek modülü türleri tümleşik bir sistemde kullanılabilir.
- Uçucu Bellek
- Uçucu Olmayan Bellek
Uçucu Bellek Modülü - RAM
Uçucu bellek aygıtları, güç uygulanıncaya kadar içeriklerini tutan depolama aygıtı türleridir.
Güç kapatıldığında bu anılar içeriklerini kaybeder.
Geçici bellek cihazına bir örnek Rasgele Erişim Belleğidir (RAM)
Uçucu Bellek Modülü-RAM
Ana bellek olarak adlandırılan RAM bellek yongası, bilgilerin bellek modülü ile rastgele konumdan hızlı bir şekilde depolanmasına ve erişilmesine olanak sağlayan bir depolama konumudur. İstenilen herhangi bir rasgele konuma veya bu konumdan bilgi aktarımı için erişilebilen bellek hücresine Rastgele Erişim Belleği denir.
Bir RAM bellek, bir dizi depolama hücresi ile tasarlanmıştır. Her hücre BJT veya MOSFET bellek modülünün türüne göre. Örneğin, 4 * 4 RAM belleği 4 bit bilgi depolayabilir.
Bu matristeki bir satır ve sütunun her talimatı bir bellek hücresidir. BC etiketli her blok, 3 girişi ve 1 çıkışı ile ikili hücreleri temsil eder. Her blok 12 ikili hücreden oluşur.
RAM Belleği için Dahili Veri Depolama Devresi
Her bir bellek bloğuna, kod çözücüden çıkan her kelime, seçim girişidir. Kod çözücü, bellek etkinleştirme girişi ile etkinleştirilir. Bellek etkinleştirme pini mantık düşük seviyedeyken, kod çözücünün tüm çıkışları mantık düşük seviyededir ve bellek herhangi bir kelime seçmez. Etkinleştirme pini mantıksal yüksek seviyede olduğunda, seri girişe karşılık gelen paralel çıkış, her bellek bloğuna seçim girişi olarak verilir.
RAM bellek yongası için Dahili Veri depolama devresi
Kelime seçildikten sonra, her bloğun okuma ve yazma pini işlemi belirler. Okuma / yazma pimi mantıksal düşük seviyedeyse, giriş bellek bloğuna yazılır. Okuma / yazma pini mantıksal yüksek seviyedeyse, çıktı her bloktan okunur.
Uçucu Olmayan Bellek-ROM Bellek
Uçucu olmayan bellekler, güç kapatıldığında bile depolanan bilgileri geri alabilen kalıcı bellek yongaları türleridir. Geçici olmayan bellek cihazına bir örnek Salt Okunur Bellek (ROM) 'dur.
ROM, Sadece hafızayı oku . ROM yalnızca okumak için kullanılabilir, ancak üzerine yazılamaz. Bu bellek aygıtları uçucu değildir.
Uçucu olmayan bellek-ROM Belleği
Bilgi, üretim sırasında bu tür belleklerde kalıcı olarak saklanır. ROM, bilgisayara güç verildiğinde bilgisayarı başlatmak için gereken talimatları saklayabilir. Bu işlem, önyükleme olarak adlandırılır.
Bir ROM bellek hücresi, tek bir transistör ile tasarlanmıştır. ROM hafızası sadece bilgisayarlarda değil, kontrolörler, mikro fırınlar, çamaşır makineleri vb. Diğer elektronik cihazlarda da kullanılmaktadır.
Bir ROM ailesi, depolama hücrelerinin toplanmasıyla tasarlanmıştır. Her bellek hücresi, bellek türlerine bağlı olarak bipolar veya MOSFET transistör içerir.
Mevcut RAM Yongası Türleri
RAM ailesi iki önemli bellek aygıtı içerir:
Statik Rasgele Erişim Belleği (SRAM)
Statik Rasgele Erişimli Bellek modülü, güç sağlandığı sürece veri bitlerini belleğinde tutan bir RAM türüdür. SRAM'ın periyodik olarak yenilenmesine gerek yoktur. Statik RAM, verilere daha hızlı erişim sağlar ve DRAM'den daha pahalıdır.
Statik rasgele Erişim belleği (SRAM)
Bir SRAM'deki her bit, iki çapraz bağlı invertör oluşturan dört transistörde depolanır. İki ek transistörler - türleri okuma ve yazma işlemleri sırasında depolama hücrelerine erişimi kontrol etmeye hizmet eder. Tipik bir SRAM, her bir bellek bitini depolamak için altı transistör kullanır. Bu Depolama Hücreleri, '0' ve '1' i belirtmek için kullanılan iki kararlı duruma sahiptir.
Avantajlar:
- Harici SRAM, yonga üzerindeki belleklerden daha büyük depolama kapasiteleri sağlar.
- SRAM cihazları daha küçük ve daha büyük kapasitelerde bile bulunabilir.
- SRAM'ler tipik olarak çok düşük gecikme süresine ve yüksek performansa sahiptir.
- SRAM hafıza, diğer hafızalara göre çok kolay tasarlanabilir ve arayüzlenebilir.
Uygulamalar:
- Harici SRAM, orta büyüklükteki veri bloğu için daha hızlı bir arabellek olarak oldukça etkilidir. Çip üstü belleğe sığmayan ve DRAM'in sağladığından daha düşük gecikme süresi gerektiren verileri arabelleğe almak için harici SRAM kullanabilirsiniz.
- Sisteminiz 10 MB'den daha büyük bir bellek bloğu gerektiriyorsa, SRAM gibi farklı bellek türlerini düşünebilirsiniz.
Dinamik Rasgele Erişim Belleği:
Dinamik Rasgele Erişim Belleği, her bir veri bitini ayrı bir kapasitör içinde saklayan bir RAM modülü türüdür. Bu, verileri bellekte depolamanın verimli bir yoludur çünkü verileri depolamak için daha az fiziksel alan gerektirir.
Dinamik Erişim Rastgele Bellek (DRAM)
Belirli bir DRAM boyutu, aynı boyuttaki bir SRAM yongasına göre daha fazla miktarda veri tutabilir. DRAM'deki kapasitörlerin şarjlarını korumak için sürekli olarak yeniden şarj edilmesi gerekir. DRAM'in daha fazla güce ihtiyaç duymasının nedeni budur.
Her DRAM bellek yongası, bir depolama konumu veya bellek hücrelerinden oluşur. Aktif veya inaktif durumda tutabilen kapasitör ve transistörden oluşur. Her DRAM hücresine bit adı verilir.
DRAM hücresi aktif '1' durumunda bir değer tuttuğunda, şarj yüksek durumdadır. DRAM hücresi aktif olmayan durumda '0' bir değer tuttuğunda, ücret belirli bir seviyenin altındadır.
Avantajlar:
- Depolama kapasitesi çok yüksek
- Düşük maliyetli bir cihazdır
Uygulamalar:
- Büyük veri bloğunu depolamak için kullanılır
- Mikroişlemci kodunun yürütülmesinde kullanılır.
- Düşük gecikmeli bellek erişiminin gerekli olduğu uygulamalar.
ROM Belleği Türleri
ROM ailesindeki farklı bellek türleri dört önemli bellek cihazına sahiptir:
Programlanabilir Salt Okunur Bellek:
Programlanabilir salt okunur bellek (PROM) kullanıcı tarafından yalnızca bir kez değiştirilebilir. PROM, bir dizi sigorta ile üretilmiştir. Çip, PROM programcısı tarafından programlanır, burada bazı sigortalar yanar. Açık sigortalar bir, yanmış sigortalar ise sıfır olarak okunur.
Programlanabilir Salt Okunur Bellek
Silinebilir programlanabilir salt okunur bellek:
Silinebilir programlanabilir salt okunur bellek
Silinebilir programlanabilir salt okunur bellek, hataları düzeltmek için herhangi bir sayıda programlanabilen özel bellek modülü türlerinden biridir. İçeriğini ultraviyole ışığa maruz kalana kadar tutabilir.
Ultraviyole ışık içeriğini silerek hafızayı programlamayı mümkün kılar. EPROM bellek yongasını yazmak ve silmek için PROM programcısı adlı özel bir cihaza ihtiyacımız var.
EPROM, bellek hücresinde bulunan kayan kapı olarak bilinen küçük bir poli silikon metal parçasına elektrik yükünü zorlayarak programlanır. Bu kapıda şarj mevcut olduğunda hücre programlanır, yani hafıza '0' içerir. Kapıda şarj olmadığında, hücre programlanmaz, yani hafıza '1' içerir.
Elektrikli Silinebilir Programlanabilir Salt Okunur Bellek :
EEPROM, birkaç kez silinebilen ve programlanabilen, kullanıcı tarafından değiştirilmiş salt okunur bir bellek yongasıdır.
Elektrikle Silinebilir Programlanabilir Salt Okunur Bellek
Bu bellek cihazları, güç kaynağı çıkarıldığında kaydedilmesi gereken az miktarda veriyi depolamak için bilgisayarlarda ve diğer elektronik cihazlarda kullanılır. EEPROM'un içeriği bir elektrik yüküne maruz bırakılarak silinir.
EEPROM verileri depolanır ve bir seferde 1 bayt veri kaldırılır. EEPROM'un değiştirilmek için bilgisayardan kaldırılmasına gerek yoktur. İçeriğin değiştirilmesi ek ekipman gerektirmez.
Modern EEPROM, çok baytlı sayfa işlemlerine izin verir ve sınırlı ömrü vardır. EEPROM, 10 ila 1000 yazma döngüsü olarak tasarlanabilir. Yazma işlemlerinin sayısı tamamlandığında, EEPROM çalışmayı durdurur.
EEPROM, hücre tasarımında daha az standartla uygulanabilen bir depolama cihazıdır. Daha yaygın olan hücre iki transistörden oluşur. Depolama transistörünün EPROM'a benzer bir yüzer göstergesi vardır. EEPROM'ların seri EEPROM ve paralel EEPROM olmak üzere iki ailesi vardır. Paralel EEPROM, seri bellekten daha hızlı ve düşük maliyetlidir.
Flash Bellek:
Flash bellek, elektronik ve bilgisayar cihazları için en yaygın kullanılan cihazdır. Flash bellek, bir veri bloğu ile silinebilen ve programlanabilen özel bellek türleri arasındadır. Flash bellek, verilerini hiç güç olmasa bile saklar. Flash bellek popülerdir çünkü EEPROM'dan daha hızlı ve verimli çalışır.
Flash bellek
Flash bellek modülü, yaklaşık 100000 -10000000 yazma döngüsü için tasarlanmıştır. Flash belleğin ana kısıtlaması, verinin üzerine yazılabilme sayısıdır. Veriler flash bellekten istenildiği kadar okunabilir, ancak belirli sayıda yazma işleminden sonra çalışmayı durdurur.
Çip Üzerinde Bellek
Çip üzerinde bellek, RAM, ROM veya diğer bellekler gibi herhangi bir bellek modülüne atıfta bulunur, ancak bu, mikro denetleyicinin kendisinden fiziksel olarak çıkar. Farklı mikrodenetleyiciler-türleri 8051 gibi mikrodenetleyicide sınırlı On-Chip ROM belleği vardır. Bununla birlikte, maksimum 64KB harici ROM belleğine ve 64KB harici RAM belleğine genişletme yeteneğine sahiptir.
Çipte bellek
/ EA pini, mikro denetleyicinin harici ve dahili hafızalarını kontrol etmek için kullanılır. / EA pini 5V'ye bağlanırsa, veriler mikro denetleyicinin dahili belleğine veya belleğinden alınır. / EA pini zemine bağlandığında, veriler harici belleklere veya bu belleklerden alınır.
Umarım şimdiye kadar farklı bellek türleri hakkında net bir anlayışa sahip olmalısınız. İşte sizin için temel bir soru - Herhangi bir gömülü sistemi tasarlamak için, genellikle hangi tip ROM ve RAM kullanılır ve neden?
Cevaplarınızı aşağıdaki yorum bölümünde verin.
Fotoğraf kredisi:
Farklı bellek modülü türleri klbict
Uçucu Bellek modülü-RAM wikimedia
Geçici olmayan bellek modülü-ROM belleği yuvayana
Statik Rasgele Erişim Belleği 2.bp.blogspot
Dinamik Rasgele Erişimli Bellek Doğrudan sanayi
Programlanabilir Salt Okunur Bellek touque
Silinebilir Programlanabilir Salt Okunur Bellek qcwo
Elektrikli Silinebilir Programlanabilir Salt Okunur Bellek yarasalar
Flash Bellek şifreli-tbn1.gstatic
