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来完成广泛的任务,如存储软件代码和硬件指令。这些软件代码和指令是用来编程微控制器

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。bob足球体育app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内存条类型

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单片机的项目

以下几种一般类型的内存模块可用于嵌入式系统。

  • 挥发性记忆
  • 非易失性内存

易失性存储器模块 - RAM

易失性存储设备是一种存储设备,它可以保存其内容,直到电源对其施加影响。

当电源关闭时,这些记忆就会丢失内容。

易失性存储器设备的示例是随机存取存储器(RAM)

挥发性记忆Module-RAM
挥发性记忆Module-RAM

RAM内存芯片被称为主存储器,它是一种存储位置,通过内存模块可以从随机位置快速存储和访问信息。可被访问以将信息传递到或从任何所需的随机位置的存储单元称为随机存取存储器。

随机存取存储器是由一系列存储单元组成的。每个单元格包含BJT或Mosfet.根据内存模块的类型。例如,4*4 RAM内存可以存储4位信息。

矩阵中每一行和一列的指令都是一个存储单元。每个标记为BC的块表示二进制单元格,有3个输入和1个输出。每个块由12个二进制单元组成。

内存内部数据存储电路

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。

内存芯片的内部数据存储电路
内存芯片的内部数据存储电路

一旦选择了单词,每个块的读和写大头针决定了操作。如果读/写引脚处于逻辑低电平,则将输入写入内存块。如果读/写引脚在逻辑高电平,则从每个块读取输出。

非易失性存储器- rom存储器

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代表只读存储器.只读存储器只能用来读,不能写。这些存储设备是非易失性的。

非易失性存储器- rom存储器
非易失性存储器- rom存储器

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存储单元采用单晶体管设计。ROM不仅用于计算机,还用于其他电子设备,如控制器、微型烤箱、洗衣机等。

ROM系列被设计成具有存储单元的集合。每个存储单元包含基于存储类型的双极或MOSFET晶体管。

可用的RAM芯片类型

RAM系列包括两个重要的存储设备,分别是;

静态随机存取存储器(SRAM)

静态随机存取内存模块是一种RAM,只要有电源供应,数据位就保留在内存中。SRAM不需要定期刷新。静态RAM提供更快的数据访问,比DRAM更贵。

静态随机存取存储器(SRAM)
静态随机存取存储器(SRAM)

SRAM中的每一位存储在四个晶体管中,形成两个交叉耦合逆变器。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。典型的SRAM使用6个晶体管来存储每个内存位。这些存储单元有两个稳定状态,用来表示' 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存储器的设计和接口非常容易

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10mb的内存块,您可以考虑不同类型的内存,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,它将每一位数据存储在一个单独的电容器中。这是在内存中存储数据的一种有效方法,因为它需要更少的物理空间来存储数据。

动态存取随机存储器(DRAM)
动态存取随机存储器(DRAM)

一个特定大小的DRAM可以比相同大小的SRAM芯片存储更多的数据。DRAM中的电容器需要不断充电才能保持充电状态。这就是DRAM需要更高功率的原因。

每个DRAM内存芯片由一个存储单元或存储单元组成。它由电容和晶体管组成,可以保持有源或无源状态。每个DRAM单元被称为bit。

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系列中不同类型的存储器有四种重要的存储设备,分别是:

可编程只读存储器:

可编程只读存储器(PROM)只能被用户修改一次。该PROM采用系列熔断器制造。芯片由PROM编程器编程,其中一些熔断器被烧毁。开着的保险丝读为1,烧着的保险丝读为0。

可编程只读存储器
可编程只读存储器

可擦可编程序只读存储器:

可擦可编程序只读存储器
可擦可编程序只读存储器

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。

紫外线会擦除其中的内容,从而可以对存储器进行编程。为了写和擦除EPROM存储器芯片,我们需要一种叫做PROM编程器的特殊设备。

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'。

电气可擦除可编程只读存储器

EEPROM是一种用户修改的只读存储器芯片,它可以被擦除和编程多次。

电可擦除可编程只读存储器
电可擦除可编程只读存储器

这些存储设备用于计算机和其他电子设备,以存储当电源被切断时必须保存的少量数据。EEPROM的内容是通过将其暴露于电荷而被擦除的。

EEPROM数据每次存储和删除一个字节的数据。EEPROM不需要从计算机中删除即可进行修改。改变内容不需要额外的设备。

现代的EEPROM允许多字节页操作,并且寿命有限。EEPROM可设计为10到1000个写周期。当写操作完成时,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:

闪存是电子设备和计算机设备中应用最广泛的设备。bob足球体育app闪存是一种特殊类型的存储器,它可以用数据块擦除和编程。即使没有电源,闪存也能保存数据。闪存之所以流行,是因为它比EEPROM工作速度快、效率高。

闪存
闪存

该闪存模块的设计约100000 -10000000个写周期。闪存的主要限制是数据可以写入它的次数。数据可以从闪存中读取任意次数,但在进行一定数量的写操作后,它将停止工作。

芯片内存

片上存储器是指任何内存模块,如RAM, ROM或其他存储器,但物理上存在于微控制器本身。不同的微控制器型与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。

片上存储器
片上存储器

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,然后数据被提取到或从微控制器的内部存储器。当/EA引脚连接到地面,数据被提取到或从外部存储器。

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?

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