ระบบฝังตัวใช้โมดูลหน่วยความจำประเภทต่างๆสำหรับงานที่หลากหลายเช่นการจัดเก็บรหัสซอฟต์แวร์และคำแนะนำสำหรับฮาร์ดแวร์ รหัสซอฟต์แวร์และคำแนะนำเหล่านี้ใช้เพื่อ โปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ .

หน่วยความจำประเภทต่างๆ

โมดูลหน่วยความจำเป็นอุปกรณ์ทางกายภาพที่ใช้ในการจัดเก็บโปรแกรมหรือข้อมูลแบบชั่วคราวหรือถาวรสำหรับใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล มีความทรงจำที่แตกต่างกันในระบบฝังตัวแต่ละแบบมีโหมดการทำงานเฉพาะของตัวเอง หน่วยความจำที่มีประสิทธิภาพช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของระบบฝังตัว

2 ประเภทของโมดูลหน่วยความจำ

โมดูลหน่วยความจำประเภทต่างๆสำหรับ ระบบใด ๆ ขึ้นอยู่กับลักษณะของการใช้งาน ของระบบนั้น ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพและความสามารถของหน่วยความจำมีขนาดเล็กสำหรับระบบต้นทุนต่ำ การเลือกโมดูลหน่วยความจำเป็นข้อกำหนดที่สำคัญที่สุดในการออกแบบไฟล์ โครงการที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ .

สามารถใช้โมดูลหน่วยความจำประเภททั่วไปต่อไปนี้ในระบบฝังตัว

หน่วยความจำระเหย
หน่วยความจำไม่ลบเลือน

โมดูลหน่วยความจำระเหย - RAM

อุปกรณ์หน่วยความจำระเหยเป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลประเภทหนึ่งที่เก็บเนื้อหาไว้จนกว่าจะมีการใช้พลังงาน

เมื่อปิดเครื่องความทรงจำเหล่านี้จะสูญเสียเนื้อหาไป

ตัวอย่างของอุปกรณ์หน่วยความจำระเหยคือ Random Access Memory (RAM)

โมดูลหน่วยความจำระเหย - แรม

ชิปหน่วยความจำ RAM หรือที่เรียกว่าหน่วยความจำหลักเป็นตำแหน่งจัดเก็บข้อมูลที่ช่วยให้จัดเก็บและเข้าถึงข้อมูลได้อย่างรวดเร็วจากตำแหน่งสุ่มด้วยโมดูลหน่วยความจำ เซลล์หน่วยความจำที่สามารถเข้าถึงได้สำหรับการถ่ายโอนข้อมูลไปยังหรือจากตำแหน่งสุ่มที่ต้องการเรียกว่า Random Access Memory

หน่วยความจำ RAM ได้รับการออกแบบให้มีชุดเซลล์เก็บข้อมูล แต่ละเซลล์มี BJT หรือ มอสเฟต ขึ้นอยู่กับประเภทของโมดูลหน่วยความจำ ตัวอย่างเช่นหน่วยความจำ RAM 4 * 4 สามารถเก็บข้อมูลได้ 4 บิต

ทุกคำสั่งของแถวและคอลัมน์ในเมทริกซ์นี้คือเซลล์หน่วยความจำ แต่ละบล็อกที่มีป้ายกำกับ BC หมายถึงเซลล์ไบนารีที่มี 3 อินพุตและ 1 เอาต์พุต แต่ละบล็อกประกอบด้วยเซลล์ไบนารี 12 เซลล์

วงจรจัดเก็บข้อมูลภายในสำหรับหน่วยความจำ RAM

“ประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับและการใช้งาน pdf ”

สำหรับแต่ละบล็อกหน่วยความจำแต่ละคำที่ส่งออกจากตัวถอดรหัสคืออินพุตที่เลือก ตัวถอดรหัสถูกเปิดใช้งานด้วยอินพุตเปิดใช้งานหน่วยความจำ เมื่อพินเปิดใช้งานหน่วยความจำอยู่ที่ระดับลอจิกต่ำเอาต์พุตทั้งหมดของตัวถอดรหัสจะอยู่ในระดับลอจิกต่ำและหน่วยความจำจะไม่เลือกคำใด ๆ เมื่อพินเปิดใช้งานอยู่ที่ระดับลอจิกสูงเอาต์พุตแบบขนานที่สอดคล้องกับอินพุตอนุกรมจะได้รับเป็นอินพุตที่เลือกสำหรับแต่ละบล็อกหน่วยความจำ

วงจรจัดเก็บข้อมูลภายในสำหรับชิปหน่วยความจำ RAM

เมื่อเลือกคำแล้วพินอ่านและเขียนสำหรับแต่ละบล็อกจะกำหนดการดำเนินการ หากพินอ่าน / เขียนอยู่ในระดับลอจิกต่ำอินพุตจะถูกเขียนลงในบล็อกหน่วยความจำ หากพินอ่าน / เขียนอยู่ในระดับลอจิกสูงเอาต์พุตจะถูกอ่านจากแต่ละบล็อก

หน่วยความจำ ROM-ROM แบบไม่ลบเลือน

ความทรงจำที่ไม่ลบเลือนคือชิปหน่วยความจำประเภทพื้นที่จัดเก็บถาวรซึ่งสามารถดึงข้อมูลที่จัดเก็บไว้กลับมาได้แม้จะปิดเครื่อง ตัวอย่างของอุปกรณ์หน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนคือ Read Only Memory (ROM)

ROM ย่อมาจาก อ่านเฉพาะหน่วยความจำ . ROM สามารถใช้เพื่ออ่านได้เท่านั้น แต่ไม่สามารถเขียนได้ อุปกรณ์หน่วยความจำเหล่านี้ไม่ลบเลือน

หน่วยความจำ ROM-ROM แบบไม่ลบเลือน

ข้อมูลจะถูกเก็บไว้อย่างถาวรในความทรงจำดังกล่าวระหว่างการผลิต ROM สามารถจัดเก็บคำแนะนำที่จำเป็นในการสตาร์ทคอมพิวเตอร์เมื่อจ่ายไฟให้กับคอมพิวเตอร์ การดำเนินการนี้เรียกว่า bootstrap

เซลล์หน่วยความจำ ROM ได้รับการออกแบบด้วยทรานซิสเตอร์ตัวเดียว หน่วยความจำ ROM ไม่ได้ใช้เฉพาะในคอมพิวเตอร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ เช่นคอนโทรลเลอร์เตาอบขนาดเล็กเครื่องซักผ้าเป็นต้น

ตระกูล ROM ได้รับการออกแบบมาพร้อมกับคอลเลกชันของเซลล์เก็บข้อมูล เซลล์หน่วยความจำแต่ละเซลล์ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์สองขั้วหรือ MOSFET ตามประเภทของหน่วยความจำ

ประเภทของชิปแรมที่มีจำหน่าย

ตระกูล RAM ประกอบด้วยอุปกรณ์หน่วยความจำที่สำคัญสองอย่าง ได้แก่

หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบคงที่ (SRAM)

โมดูล Static Random Access Memory เป็นแรมประเภทหนึ่งที่เก็บบิตข้อมูลไว้ในหน่วยความจำตราบเท่าที่มีการจ่ายไฟ SRAM ไม่จำเป็นต้องรีเฟรชเป็นระยะ RAM แบบคงที่ช่วยให้เข้าถึงข้อมูลได้เร็วขึ้นและมีราคาแพงกว่า DRAM

หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบคงที่ (SRAM)

แต่ละบิตใน SRAM จะถูกเก็บไว้ในทรานซิสเตอร์สี่ตัวซึ่งเป็นอินเวอร์เตอร์คู่ไขว้สองตัว สองเพิ่มเติม ทรานซิสเตอร์ - ประเภท ทำหน้าที่ควบคุมการเข้าถึงเซลล์จัดเก็บระหว่างการอ่านและเขียน โดยทั่วไป SRAM จะใช้ทรานซิสเตอร์หกตัวในการจัดเก็บบิตหน่วยความจำแต่ละบิต Storage Cells เหล่านี้มีสองสถานะที่เสถียรซึ่งใช้เพื่อแสดงถึง '0' และ '1'

ข้อดี:

SRAM ภายนอกให้พื้นที่จัดเก็บข้อมูลขนาดใหญ่กว่าหน่วยความจำบนชิป
อุปกรณ์ SRAM สามารถพบได้ในความจุขนาดเล็กและขนาดใหญ่
โดยทั่วไป SRAM จะมีเวลาแฝงต่ำมากและมีประสิทธิภาพสูง
หน่วยความจำ SRAM สามารถออกแบบและเชื่อมต่อได้ง่ายมากเมื่อเทียบกับความทรงจำอื่น ๆ

การใช้งาน:

SRAM ภายนอกค่อนข้างมีประสิทธิภาพในฐานะบัฟเฟอร์ที่เร็วกว่าสำหรับบล็อกข้อมูลขนาดกลาง คุณสามารถใช้ SRAM ภายนอกเพื่อบัฟเฟอร์ข้อมูลที่ไม่พอดีกับหน่วยความจำบนชิปและต้องการเวลาแฝงต่ำกว่าที่ DRAM ให้ไว้
หากระบบของคุณต้องการบล็อกหน่วยความจำขนาดใหญ่กว่า 10 MB คุณสามารถพิจารณาความทรงจำประเภทต่างๆเช่น SRAM

หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบไดนามิก:

Dynamic Random Access Memory เป็นโมดูล RAM ประเภทหนึ่งที่เก็บข้อมูลแต่ละบิตไว้ภายในตัวเก็บประจุแยกกัน นี่เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการจัดเก็บข้อมูลในหน่วยความจำเนื่องจากต้องใช้พื้นที่ทางกายภาพในการจัดเก็บข้อมูลน้อยลง

Dynamic Access Random Memory (DRAM)

DRAM ขนาดใดขนาดหนึ่งสามารถจุข้อมูลได้มากกว่าชิป SRAM ที่มีขนาดเท่ากัน ตัวเก็บประจุใน DRAM ต้องได้รับการชาร์จอย่างต่อเนื่องเพื่อให้มีประจุ นี่คือเหตุผลว่าทำไม DRAM จึงต้องใช้พลังงานมากขึ้น

ชิปหน่วยความจำ DRAM แต่ละตัวประกอบด้วยที่เก็บข้อมูลหรือเซลล์หน่วยความจำ ประกอบด้วยตัวเก็บประจุและทรานซิสเตอร์ซึ่งสามารถเก็บสถานะแอคทีฟหรือไม่ใช้งานได้ DRAM แต่ละเซลล์เรียกว่าบิต

เมื่อเซลล์ DRAM เก็บค่าไว้ที่สถานะใช้งาน ‘1’ การชาร์จจะอยู่ในสถานะสูง เมื่อเซลล์ DRAM เก็บค่าไว้ที่สถานะไม่ใช้งาน ‘0’ การชาร์จจะต่ำกว่าระดับที่กำหนด

ข้อดี:

ความจุสูงมาก
เป็นอุปกรณ์ราคาประหยัด

การใช้งาน:

ใช้สำหรับจัดเก็บข้อมูลจำนวนมาก
ใช้ในการเรียกใช้รหัสไมโครโปรเซสเซอร์
แอปพลิเคชันที่ต้องการการเข้าถึงหน่วยความจำเวลาแฝงต่ำ

ประเภทของ ROM Memories

หน่วยความจำประเภทต่างๆในตระกูล ROM มีอุปกรณ์หน่วยความจำที่สำคัญสี่อย่าง ได้แก่ :

โปรแกรมหน่วยความจำอ่านอย่างเดียว:

หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวที่ตั้งโปรแกรมได้ (PROM) สามารถแก้ไขได้เพียงครั้งเดียวโดยผู้ใช้ PROM ผลิตด้วยชุดฟิวส์ ชิปถูกตั้งโปรแกรมโดยโปรแกรมเมอร์ PROM ซึ่งฟิวส์บางส่วนถูกไฟไหม้ ฟิวส์แบบเปิดจะอ่านค่าเป็นฟิวส์ในขณะที่ฟิวส์ที่ถูกเผาจะอ่านเป็นเลขศูนย์

โปรแกรมหน่วยความจำอ่านอย่างเดียว

หน่วยความจำอ่านอย่างเดียวที่ตั้งโปรแกรมได้ที่ลบได้:

หน่วยความจำอ่านอย่างเดียวที่ตั้งโปรแกรมได้ที่ลบได้

หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวที่ตั้งโปรแกรมได้ซึ่งสามารถลบได้เป็นหนึ่งในโมดูลหน่วยความจำชนิดพิเศษที่สามารถตั้งโปรแกรมกี่ครั้งก็ได้เพื่อแก้ไขข้อผิดพลาด สามารถคงเนื้อหาไว้ได้จนกว่าจะสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลต

แสงอัลตราไวโอเลตจะลบเนื้อหาออกทำให้สามารถตั้งโปรแกรมหน่วยความจำได้ ในการเขียนและลบชิปหน่วยความจำ EPROM เราจำเป็นต้องมีอุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่าโปรแกรมเมอร์ PROM

EPROM ถูกตั้งโปรแกรมโดยการบังคับประจุไฟฟ้าบนโลหะโพลีซิลิกอนชิ้นเล็ก ๆ ที่เรียกว่าประตูลอยซึ่งอยู่ในเซลล์หน่วยความจำ เมื่อประจุมีอยู่ในประตูนี้เซลล์จะถูกตั้งโปรแกรมไว้เช่นหน่วยความจำจะมี '0' เมื่อไม่มีการชาร์จในประตูเซลล์จะไม่ถูกตั้งโปรแกรมไว้นั่นคือหน่วยความจำมี '1'

หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวที่ตั้งโปรแกรมได้ด้วยไฟฟ้า :

EEPROM เป็นชิปหน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวที่แก้ไขโดยผู้ใช้ที่สามารถลบและตั้งโปรแกรมได้หลายครั้ง

หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวที่ตั้งโปรแกรมได้ด้วยไฟฟ้าที่ลบได้

อุปกรณ์หน่วยความจำเหล่านี้ใช้ในคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ เพื่อจัดเก็บข้อมูลจำนวนเล็กน้อยที่ต้องบันทึกเมื่อถอดแหล่งจ่ายไฟออก เนื้อหาของ EEPROM จะถูกลบโดยการเปิดเผยให้เป็นประจุไฟฟ้า

“กระแส ac กับ กระแสตรง ต่างกันอย่างไร? ”

ข้อมูล EEPROM จะถูกจัดเก็บและลบข้อมูลทีละ 1 ไบต์ ไม่จำเป็นต้องถอด EEPROM ออกจากคอมพิวเตอร์เพื่อทำการแก้ไข การเปลี่ยนแปลงเนื้อหาไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติม

EEPROM ที่ทันสมัยช่วยให้สามารถใช้งานเพจได้หลายไบต์และมีอายุการใช้งานที่ จำกัด EEPROM สามารถออกแบบได้ 10 ถึง 1,000 รอบการเขียน เมื่อจำนวนการดำเนินการเขียนเสร็จสมบูรณ์ EEPROM จะหยุดทำงาน

EEPROM เป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่สามารถใช้งานได้โดยมีมาตรฐานน้อยกว่าในการออกแบบเซลล์ เซลล์ทั่วไปประกอบด้วยทรานซิสเตอร์สองตัว ทรานซิสเตอร์จัดเก็บมีมาตรวัดลอยคล้ายกับ EPROM EEPROM มีสองตระกูลคือ EEPROM แบบอนุกรมและ EEPROM แบบขนาน EEPROM แบบขนานนั้นเร็วกว่าและคุ้มค่าเมื่อเทียบกับหน่วยความจำแบบอนุกรม

หน่วยความจำแฟลช:

หน่วยความจำแฟลชเป็นอุปกรณ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์ หน่วยความจำแฟลชเป็นหน่วยความจำประเภทพิเศษที่สามารถลบและตั้งโปรแกรมด้วยบล็อกข้อมูลได้ หน่วยความจำแฟลชจะเก็บข้อมูลไว้แม้ว่าจะไม่มีพลังงานเลยก็ตาม หน่วยความจำแฟลชเป็นที่นิยมเนื่องจากทำงานได้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากกว่า EEPROM

หน่วยความจำแฟลช

โมดูลหน่วยความจำแฟลชออกแบบมาสำหรับรอบการเขียนประมาณ 100000 -10000000 ข้อ จำกัด หลักของหน่วยความจำแฟลชคือจำนวนครั้งที่สามารถเขียนข้อมูลได้ ข้อมูลสามารถอ่านจากหน่วยความจำแฟลชกี่ครั้งก็ได้ตามต้องการ แต่หลังจากดำเนินการเขียนไปแล้วจำนวนหนึ่งข้อมูลจะหยุดทำงาน

หน่วยความจำบนชิป

หน่วยความจำบนชิปหมายถึงโมดูลหน่วยความจำเช่น RAM, ROM หรือหน่วยความจำอื่น ๆ แต่จะออกจากไมโครคอนโทรลเลอร์ แตกต่างกัน ไมโครคอนโทรลเลอร์ - ประเภท เช่นไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051 มีหน่วยความจำ On-Chip ROM ที่ จำกัด อย่างไรก็ตามมีความสามารถในการขยายได้สูงสุด 64KB ของหน่วยความจำ ROM ภายนอกและหน่วยความจำ RAM ภายนอก 64KB

หน่วยความจำบนชิป

พิน / EA ใช้เพื่อควบคุมความทรงจำภายนอกและภายในของไมโครคอนโทรลเลอร์ ถ้าพิน / EA เชื่อมต่อกับ 5V ข้อมูลจะถูกดึงเข้าหรือจากหน่วยความจำภายในของไมโครคอนโทรลเลอร์ เมื่อ / ขา EA เชื่อมต่อกับกราวด์ข้อมูลจะถูกดึงเข้าหรือออกจากหน่วยความจำภายนอก

ฉันหวังว่าตอนนี้คุณจะต้องมีความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับหน่วยความจำประเภทต่างๆ นี่คือคำถามพื้นฐานสำหรับคุณ - ในการออกแบบระบบฝังตัวใด ๆ มักใช้ ROM และ RAM ประเภทใดและเพราะเหตุใด

ให้คำตอบของคุณในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง

เครดิตภาพ:

โมดูลหน่วยความจำประเภทต่างๆโดย klbict
โมดูลหน่วยความจำระเหย - แรมโดย วิกิมีเดีย
หน่วยความจำแบบไม่ลบเลือน - หน่วยความจำ ROM โดย รัง
หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบคงที่โดย 2.bp.blogspot
Dynamic Random Access Memory โดย Directindustry
โปรแกรมหน่วยความจำอ่านอย่างเดียวโดย แกร่ง
หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวที่สามารถตั้งโปรแกรมได้โดย qcwo
หน่วยความจำอ่านอย่างเดียวที่ตั้งโปรแกรมได้ด้วยไฟฟ้าโดย ค้างคาว
หน่วยความจำแฟลชโดย เข้ารหัส -tbn1.gstatic