嵌入式系统中使用的不同类型的内存模块

嵌入式系统使用不同类型的内存模块,以实现各种任务,如软件代码存储和硬件指令。这些软件代码和说明用于编程微控制器

不同类型的记忆
不同类型的记忆

存储器模块是一种物理设备,用于将程序或数据存储在数字电子设备中使用的临时或永久性。嵌入式系统中有不同品种的存储器,每个都具有自己特定的操作模式。有效的内存会增加嵌入式系统的性能。


2种类型的内存模块

不同类型的内存模块任何系统都依赖于应用的性质这个系统。对于低成本系统,内存性能和能力要求很小。选择内存模块是设计A中最关键的要求基于微控制器的项目

以下一般类型的内存模块可用于嵌入式系统。

  • 挥发性记忆
  • 非易失性记忆

易失性存储器模块 - RAM

易失性存储器设备是保持其内容的存储设备类型,直到应用于电源。

当电源关闭时,这些存储器丢失了它们的内容。


易失性存储器设备的示例是随机存取存储器(RAM)

易失性存储器模块-ARM
易失性存储器模块-ARM

RAM存储器芯片称为主存储器,是存储位置,其允许使用内存模块快速存储和访问信息的存储位置。可以访问到任何期望随机位置的信息传输的存储器单元称为随机存取存储器。

RAM存储器设计有存储单元集的集合。每个细胞包含BJT或Mosfet.基于内存模块的类型。例如,4 * 4 RAM内存可以存储4位信息。

该矩阵中的行和列的每条指令都是存储器单元。每个标记为BC的块表示具有其3个输入和1个输出的二进制单元。每个块由12个二进制单元组成。

用于RAM内存的内部数据存储电路

对于每个存储块,从解码器输出的每个单词是选择输入。解码器与内存启用输入启用。当存储器启用引脚处于逻辑低电平时,解码器的所有输出处于逻辑低电平,内存不选择任何字。当使能引脚处于逻辑高电平时,对应于串行输入的并行输出作为每个存储块的选择输入。

RAM存储器芯片的内部数据存储电路
RAM存储器芯片的内部数据存储电路

一旦选择单词,每个块的读写引脚,确定操作。如果读/写引脚处于逻辑低电平,则输入将写入存储块。如果读/写引脚处于逻辑高电平,则从每个块读取输出。

非易失性存储器ROM内存

非易失性存储器是永久存储类型的内存芯片,即使电源已关闭,也可以获得存储信息。非易失性存储器设备的示例仅读取存储器(ROM)。

ROM代表只读内存。ROM只能用于读取,但不能写入。这些存储器设备是非易失性的。

非易失性存储器ROM内存
非易失性存储器ROM内存

在制造期间,信息将永久存储在这样的存储器中。ROM可以存储在给电源时启动计算机所需的指令。此操作称为Bootstrap。

ROM存储器单元设计有单个晶体管。ROM内存不仅在计算机中使用,而且还用于控制器,微烤箱,洗衣机等的其他电子设备。

ROM系列采用存储单元集合。每个存储器单元包含基于存储器类型的双极或MOSFET晶体管。

可用的RAM芯片类型

RAM系列包括两个重要的存储器设备;

静态随机存取存储器(SRAM)

静态随机存取存储器模块是一类RAM,只要提供电源,就可以保留其存储器中的数据位。SRAM不需要定期刷新。静态RAM提供更快的数据访问权限,并且比DRAM更昂贵。

静态随机存取存储器(SRAM)
静态随机存取存储器(SRAM)

SRAM中的每个位存储在形成两个交叉耦合逆变器的四个晶体管中。两个额外的晶体管 - 类型用于在读写操作期间控制对存储单元的访问。通常SRAM使用六个晶体管存储每个存储器位。这些存储单元具有两个稳定的状态,用于表示'0'和'1'。

优点:

  • 外部SRAM提供的存储容量大于片上存储器。
  • SRAM设备甚至可以在更小和更大的容量中找到。
  • SRAM通常具有非常低的延迟和高性能。
  • 与其他存储器相比,SRAM存储器可以非常容易地设计和接口

应用程序:

  • 外部SRAM作为中尺寸数据块的更快缓冲区非常有效。您可以使用外部SRAM来缓冲数据,缓冲数据不适合芯片内存,并且需要比DRAM提供的更低延迟。
  • 如果您的系统需要大于10 MB的内存块,则可以考虑不同类型的存储器,例如SRAM。

动态随机存取内存:

动态随机存取存储器是一种RAM模块,其存储单独的电容器内的每位数据。这是将数据存储在内存中的有效方法,因为它需要更少的物理空间来存储数据。

动态访问随机内存(DRAM)
动态访问随机内存(DRAM)

特定大小的DRAM可以容纳比具有相同大小的SRAM芯片更多的数据量。DRAM中的电容器需要不断充电以保持其充电。这就是为什么DRAM需要更多电力的原因。

每个DRAM存储器芯片由存储位置或存储器单元组成。它由电容器和晶体管组成,该电容器和晶体管可以保持有源或非活动状态。每个DRAM单元被称为一点。

当DRAM单元在活动状态为1'处保持值时,电荷处于高状态。当DRAM单元在非活动状态'0'处保持值时,电荷低于一定级别。

优点:

  • 存储容量非常高
  • 它是一种低成本设备

应用程序:

  • 它用于存储大型数据块
  • 它用于执行微处理器代码
  • 需要低延迟内存访问的应用程序。

rom记忆的类型

ROM系列中的不同类型的内存有四个重要的内存设备,即:

可编程只读内存:

可编程只读存储器(PROM)可以由用户修改一次。PROM以系列保险丝制造。芯片由扫描程序员编程,其中一些保险丝被烧毁。打开的保险丝被读为一体,而烧毁的保险丝被读为零。

可编程只读内存
可编程只读内存

可擦除可编程只读内存:

可擦除可编程只读内存
可擦除可编程只读内存

可擦除可编程只读存储器是可以编程任何次数以纠正错误的特殊类型的内存模块之一。它可以保留其内容物,直至暴露于紫外线。

紫外线擦除其内容,使其可以对存储器进行编程。要编写和擦除EPROM存储器芯片,我们需要一个名为奖励程序员的特殊设备。

EPROM通过强迫被称为浮栅的小型多硅金属上的电荷来编程,该浮栅位于存2021欧洲杯足球竞猜官方平台储器单元中。当在该栅极中存在充电时,小区被编程,即内存包含'0'。当大门中不存在充电时,单元格未编程,即内存包含'1'。

2021欧洲杯足球竞猜官方平台电气可擦除可编程只读存储器

EEPROM是一个用户修改的只读存储芯片,可以删除和编程多次。

2021欧洲杯足球竞猜官方平台电可擦除可编程只读存储器
2021欧洲杯足球竞猜官方平台电可擦除可编程只读存储器

这些存储器设备用于计算机和其他电子设备中,以存储在移除电源时必须保存的少量数据。通过将其暴露于电荷来擦除EEPROM的内容。2021欧洲杯足球竞猜官方平台

一次存储和删除EEPROM数据并删除1个字节的数据。不需要从要修改的计算机中删除EEPROM。更改内容不需要附加设备。

现代EEPROM允许多字节页面操作并具有有限的生命。EEPROM可以设计为10到1000个写入周期。当写入操作的数量完成后,EEPROM停止工作。

EEPROM是一个存储设备,可以用细胞设计中的较少标准实现。更常见的电池由两个晶体管组成。存储晶体管具有类似于EPROM的浮动量变。EEPROM有两个家庭,它是串行EEPROM和并行EEPROM。并行EEPROM是速度且具有成本效益的串行存储器。

闪存:

闪存是电子和计算机设备最广泛使用的设备。闪存是可以用数据块擦除和编程的特殊内存中的特殊类型。闪存即使根本没有电源,也可以保持其数据。闪存是流行的,因为它比EEPROM快速有效地工作。

闪存
闪存

闪存模块设计为约100000 -10000000个写入周期。具有闪存的主要约束是数据可以写入数据的次数。可以根据需要多次从闪存中读取数据,但在一定数量的写入操作之后,它将停止工作。

芯片内存

片上存储器称为RAM,ROM或其他存储器等内存模块,而是物理地在微控制器本身上退出。不同微控制器型与8051微控制器一样有限的片上ROM内存。然而,它具有扩展到最多64KB的外部ROM存储器和64KB外部RAM存储器的能力。

芯片内存
芯片内存

/ EA引脚用于控制微控制器的外部和内部存储器。如果/ EA引脚连接到5V,则数据被提取到微控制器的内部存储器。当/ EA引脚连接到地时,数据被提取到外部存储器或来自外部存储器。

我希望现在您必须清楚地了解不同类型的内存。以下是您设计任何嵌入式系统的基本问题,通常使用哪种类型的ROM和RAM以及为什么?

在下面的评论部分中提供答案。

照片来源:

不同类型的内存模块klbict.
易失性存储器模块-RAMWikimedia
非易失性内存模块-ROM内存Yuvayana.
静态随机存取存储器2.bp.blogspot.
动态随机存取存储器DirectIndustry.
可编程只读内存t
可擦除可编程只读内存QCWO.
2021欧洲杯足球竞猜官方平台电气可擦除可编程只读存储器Amitbhawani.
闪存的内存加密-TBN1.gstatic.