임베디드 시스템은 소프트웨어 코드 저장 및 하드웨어 지침과 같은 광범위한 작업을 위해 다양한 유형의 메모리 모듈을 사용합니다. 이러한 소프트웨어 코드 및 지침은 마이크로 컨트롤러 프로그래밍 .
다양한 유형의 메모리
메모리 모듈은 디지털 전자 장치에서 사용하기 위해 임시 또는 영구적으로 프로그램 또는 데이터를 저장하는 데 사용되는 물리적 장치입니다. 임베디드 시스템에는 다양한 종류의 메모리가 있으며 각각 고유 한 작동 모드가 있습니다. 효율적인 메모리는 임베디드 시스템의 성능을 향상시킵니다.
2 가지 유형의 메모리 모듈
다양한 유형의 메모리 모듈 모든 시스템은 응용 프로그램의 특성에 따라 다릅니다. 그 시스템의. 저비용 시스템의 경우 메모리 성능 및 기능 요구 사항이 적습니다. 메모리 모듈 선택은 설계시 가장 중요한 요구 사항입니다. 마이크로 컨트롤러 기반 프로젝트 .
다음과 같은 일반적인 유형의 메모리 모듈은 임베디드 시스템에서 사용할 수 있습니다.
- 휘발성 메모리
- 비 휘발성 기억 장치
휘발성 메모리 모듈 – RAM
휘발성 메모리 장치는 전원이 공급 될 때까지 콘텐츠를 보유하는 저장 장치 유형입니다.
전원이 꺼지면 이러한 기억은 내용을 잃게됩니다.
휘발성 메모리 장치의 예는 RAM (Random Access Memory)입니다.
휘발성 메모리 모듈 -RAM
메인 메모리라고하는 RAM 메모리 칩은 메모리 모듈을 사용하여 임의의 위치에서 정보를 빠르게 저장하고 액세스 할 수있는 저장 위치입니다. 임의의 원하는 임의 위치로 또는 임의의 위치에서 정보 전송을 위해 액세스 할 수있는 메모리 셀을 임의 액세스 메모리라고합니다.
RAM 메모리는 스토리지 셀 모음으로 설계되었습니다. 각 셀에는 BJT 또는 MOSFET 메모리 모듈 유형에 따라. 예를 들어, 4 * 4 RAM 메모리는 4 비트 정보를 저장할 수 있습니다.
이 행렬에서 행과 열의 모든 명령어는 메모리 셀입니다. BC라고 표시된 각 블록은 3 개의 입력과 1 개의 출력이있는 이진 셀을 나타냅니다. 각 블록은 12 개의 이진 셀로 구성됩니다.
RAM 메모리 용 내부 데이터 저장 회로
각 메모리 블록에 대해 디코더에서 출력되는 각 워드는 선택 입력입니다. 디코더는 메모리 활성화 입력으로 활성화됩니다. 메모리 활성화 핀이 로직 로우 레벨에있을 때 디코더의 모든 출력은 로직 로우 레벨에 있고 메모리는 어떤 워드도 선택하지 않습니다. 활성화 핀이 로직 하이 레벨에있을 때 직렬 입력에 해당하는 병렬 출력은 각 메모리 블록에 대한 선택 입력으로 제공됩니다.
RAM 메모리 칩 내부 데이터 저장 회로
단어가 선택되면 각 블록의 읽기 및 쓰기 핀이 작동을 결정합니다. 읽기 / 쓰기 핀이 로직 로우 레벨이면 입력이 메모리 블록에 기록됩니다. 읽기 / 쓰기 핀이 로직 하이 레벨이면 각 블록에서 출력을 읽습니다.
비 휘발성 메모리 ROM 메모리
비 휘발성 메모리는 전원이 꺼진 경우에도 저장된 정보를 다시 가져올 수있는 영구 저장 유형의 메모리 칩입니다. 비 휘발성 메모리 장치의 예는 ROM (Read Only Memory)입니다.
ROM은 읽기 전용 메모리 . ROM은 읽기에만 사용할 수 있지만 쓸 수는 없습니다. 이러한 메모리 장치는 비 휘발성입니다.
비 휘발성 메모리 ROM 메모리
정보는 제조 과정에서 이러한 메모리에 영구적으로 저장됩니다. ROM은 컴퓨터에 전원이 공급 될 때 컴퓨터를 시작하는 데 필요한 지침을 저장할 수 있습니다. 이 작업을 부트 스트랩이라고합니다.
ROM 메모리 셀은 단일 트랜지스터로 설계되었습니다. ROM 메모리는 컴퓨터뿐만 아니라 컨트롤러, 마이크로 오븐, 세탁기 등과 같은 다른 전자 장치에서도 사용됩니다.
ROM 제품군은 스토리지 셀 모음으로 설계되었습니다. 각 메모리 셀은 메모리 유형에 따라 바이폴라 또는 MOSFET 트랜지스터를 포함합니다.
사용 가능한 RAM 칩 유형
RAM 제품군에는 두 가지 중요한 메모리 장치가 포함됩니다.
정적 랜덤 액세스 메모리 (SRAM)
정적 랜덤 액세스 메모리 모듈은 전원이 공급되는 동안 메모리에 데이터 비트를 유지하는 RAM 유형입니다. SRAM은 주기적으로 새로 고칠 필요가 없습니다. 정적 RAM은 데이터에 대한 더 빠른 액세스를 제공하며 DRAM보다 비쌉니다.
정적 랜덤 액세스 메모리 (SRAM)
SRAM의 각 비트는 2 개의 교차 결합 인버터를 형성하는 4 개의 트랜지스터에 저장됩니다. 추가 2 개 트랜지스터 – 유형 읽기 및 쓰기 작업 중에 스토리지 셀에 대한 액세스를 제어하는 역할을합니다. 일반적으로 SRAM은 6 개의 트랜지스터를 사용하여 각 메모리 비트를 저장합니다. 이러한 스토리지 셀에는 '0'과 '1'을 나타내는 데 사용되는 두 가지 안정적인 상태가 있습니다.
장점 :
- 외부 SRAM은 온칩 메모리보다 큰 저장 용량을 제공합니다.
- SRAM 장치는 더 작고 더 큰 용량에서도 찾을 수 있습니다.
- SRAM은 일반적으로 매우 짧은 지연 시간과 고성능을 제공합니다.
- SRAM 메모리는 다른 메모리에 비해 매우 쉽게 설계 및 인터페이스 할 수 있습니다.
신청 :
- 외부 SRAM은 중간 크기의 데이터 블록을위한 더 빠른 버퍼로 매우 효과적입니다. 외부 SRAM을 사용하여 온칩 메모리에 맞지 않고 DRAM이 제공하는 것보다 낮은 지연 시간이 필요한 데이터를 버퍼링 할 수 있습니다.
- 시스템에 10MB 이상의 메모리 블록이 필요한 경우 SRAM과 같은 다양한 유형의 메모리를 고려할 수 있습니다.
동적 랜덤 액세스 메모리 :
동적 랜덤 액세스 메모리는 별도의 커패시터 내에 각 데이터 비트를 저장하는 RAM 모듈 유형입니다. 데이터를 저장하는 데 필요한 물리적 공간이 적기 때문에 메모리에 데이터를 저장하는 효율적인 방법입니다.
DRAM (Dynamic Access Random Memory)
특정 크기의 DRAM은 동일한 크기의 SRAM 칩보다 더 많은 양의 데이터를 저장할 수 있습니다. DRAM의 커패시터는 충전을 유지하기 위해 지속적으로 재충전되어야합니다. 이것이 DRAM에 더 많은 전력이 필요한 이유입니다.
각 DRAM 메모리 칩은 저장 위치 또는 메모리 셀로 구성됩니다. 그것은 활성 또는 비활성 상태를 유지할 수있는 커패시터와 트랜지스터로 구성됩니다. 각 DRAM 셀을 비트라고합니다.
DRAM 셀이 활성 상태 '1'의 값을 유지하면 충전이 높은 상태입니다. DRAM 셀이 비활성 상태 '0'에서 값을 유지하면 전하가 일정 수준 이하입니다.
장점 :
- 저장 용량이 매우 높습니다.
- 저비용 장치입니다.
신청 :
- 큰 데이터 블록을 저장하는 데 사용됩니다.
- 마이크로 프로세서 코드 실행에 사용됩니다.
- 짧은 대기 시간 메모리 액세스가 필요한 애플리케이션.
ROM 메모리 유형
ROM 제품군의 다양한 유형의 메모리에는 다음과 같은 네 가지 중요한 메모리 장치가 있습니다.
프로그래밍 가능한 읽기 전용 메모리 :
프로그래밍 가능한 읽기 전용 메모리 (PROM)는 사용자가 한 번만 수정할 수 있습니다. PROM은 일련의 퓨즈로 제조됩니다. 칩은 PROM 프로그래머에 의해 프로그래밍되어 일부 퓨즈가 타 버립니다. 열린 퓨즈는 1로 읽히고 연소 된 퓨즈는 0으로 읽습니다.
프로그래밍 가능한 읽기 전용 메모리
지울 수있는 프로그래밍 가능 읽기 전용 메모리 :
지울 수있는 프로그래밍 가능 읽기 전용 메모리
지울 수있는 프로그래밍 가능 읽기 전용 메모리는 오류를 수정하기 위해 여러 번 프로그래밍 할 수있는 특수 유형의 메모리 모듈 중 하나입니다. 자외선에 노출 될 때까지 내용물을 유지할 수 있습니다.
자외선은 내용물을 지워서 메모리를 프로그래밍 할 수있게합니다. EPROM 메모리 칩을 쓰고 지우려면 PROM 프로그래머라는 특수 장치가 필요합니다.
EPROM은 메모리 셀에 위치한 플로팅 게이트로 알려진 작은 폴리 실리콘 금속 조각에 전하를 강제하여 프로그래밍됩니다. 이 게이트에 전하가 있으면 셀이 프로그래밍됩니다. 즉, 메모리에는 '0'이 포함됩니다. 게이트에 전하가 없으면 셀이 프로그래밍되지 않은 것입니다. 즉, 메모리에 '1'이 포함됩니다.
전기적 소거 가능 프로그래밍 가능 읽기 전용 메모리 :
EEPROM은 사용자가 수정 한 읽기 전용 메모리 칩으로 여러 번 지우고 프로그래밍 할 수 있습니다.
전기적으로 지울 수있는 프로그래밍 가능한 읽기 전용 메모리
이러한 메모리 장치는 컴퓨터 및 기타 전자 장치에서 전원 공급이 제거 될 때 저장해야하는 소량의 데이터를 저장하는 데 사용됩니다. EEPROM의 내용은 전하에 노출되어 지워집니다.
EEPROM 데이터는 한 번에 1 바이트의 데이터를 저장하고 제거합니다. EEPROM은 수정하기 위해 컴퓨터에서 제거 할 필요가 없습니다. 콘텐츠 변경에는 추가 장비가 필요하지 않습니다.
최신 EEPROM은 멀티 바이트 페이지 작업을 허용하며 수명이 제한됩니다. EEPROM은 10 ~ 1000 쓰기 주기로 설계 할 수 있습니다. 쓰기 작업 횟수가 완료되면 EEPROM이 작동을 멈 춥니 다.
EEPROM은 셀 설계에서 더 적은 표준으로 구현할 수있는 저장 장치입니다. 더 일반적인 셀은 두 개의 트랜지스터로 구성됩니다. 저장 트랜지스터에는 EPROM과 유사한 플로팅 게이지가 있습니다. EEPROM에는 직렬 EEPROM과 병렬 EEPROM의 두 가지 제품군이 있습니다. 병렬 EEPROM은 직렬 메모리보다 빠르고 비용 효율적입니다.
플래시 메모리:
플래시 메모리는 전자 및 컴퓨터 장치에 가장 널리 사용되는 장치입니다. 플래시 메모리는 데이터 블록으로 지우고 프로그래밍 할 수있는 특수한 유형의 메모리 중 하나입니다. 플래시 메모리는 전원이 전혀 없어도 데이터를 유지합니다. 플래시 메모리는 EEPROM보다 빠르고 효율적으로 작동하기 때문에 널리 사용됩니다.
플래시 메모리
플래시 메모리 모듈은 약 100000 -10000000 쓰기 주기로 설계되었습니다. 플래시 메모리의 주요 제약은 데이터를 쓸 수있는 횟수입니다. 데이터는 원하는만큼 플래시 메모리에서 읽을 수 있지만 특정 횟수의 쓰기 작업 후에는 작동이 중지됩니다.
온칩 메모리
온칩 메모리는 RAM, ROM 또는 기타 메모리와 같은 메모리 모듈을 지칭하지만 물리적으로 마이크로 컨트롤러 자체에서 종료됩니다. 다른 마이크로 컨트롤러 유형 8051 마이크로 컨트롤러처럼 온칩 ROM 메모리가 제한되어 있습니다. 그러나 최대 64KB의 외부 ROM 메모리와 64KB 외부 RAM 메모리로 확장 할 수 있습니다.
온칩 메모리
/ EA 핀은 마이크로 컨트롤러의 외부 및 내부 메모리를 제어하는 데 사용됩니다. / EA 핀이 5V에 연결되면 마이크로 컨트롤러의 내부 메모리에서 데이터를 가져 오거나 가져옵니다. / EA 핀이 접지에 연결되면 데이터를 외부 메모리로 가져 오거나 가져옵니다.
지금 쯤이면 다양한 유형의 기억에 대해 명확하게 이해하고 계 셨으면합니다. 다음은 기본적인 질문입니다. 임베디드 시스템을 설계하려면 일반적으로 어떤 유형의 ROM과 RAM이 사용되며 그 이유는 무엇입니까?
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