Pamäť je dôležitou súčasťou mikrokontrolérov alebo procesorov na ukladanie informácií, ktoré sa používajú na riadenie projekty elektroniky . Pamäť bola vnútorne rozdelená na niekoľko častí, ktoré pozostávajú zo špeciálnych typov registrov, ktoré pomáhajú ukladať údaje. Existujú dva typy pamätí, ako napríklad pamäť RAM a pamäť ROM, pričom veľa z nich je k dispozícii podobným spôsobom. Tu si povieme niečo o organizácii pamäte RAM 8051 a jej registroch. Tieto informácie sú užitočné pre dizajn zabudovaného systému program ľahko napísať.
Pamäť RAM
Organizácia pamäte RAM mikrokontroléra 8051:
Mikrokontrolér 8051 má 256 bajtov pamäte RAM, ktorá je rozdelená dvoma spôsobmi, napríklad 128 bajtov pre registre špeciálnych funkcií (SFR) a 128 bajtov pre pamäť na všeobecné účely. Organizácia pamäte RAM obsahuje skupinu registre na všeobecné účely ktoré sa používajú na ukladanie informácií do registra adries s pevnou pamäťou a pamäť SFR obsahuje všetky periférne súvisiace registre, ako napríklad register „B“, akumulátor, počítadlá alebo časovače a registre súvisiace s prerušením.
Organizácia pamäte RAM:
Skupina úložných miest v pamäti RAM sa nazýva organizácia pamäte RAM, ktorú je možné riadiť hodnotou registra PSW. Mikrokontrolér 8051 Pamäť RAM je vnútorne rozdelená na množinu úložných miest, ako sú banky, bitovo adresovateľná oblasť a oblasť stieracích škatúľ.
Organizácia pamäte RAM
BANKY:
Banky obsahujú rôzne registre na všeobecné účely, ako napríklad R0-R7, a všetky také registre sú bajtovo adresovateľné registre, ktoré ukladajú alebo odstraňujú iba 1 bajt údajov. Banky sú rozdelené do štyroch rôznych bánk ako napr
- Banka0
- Banka1
- Banka2
- Banka3
Každá banka obsahuje 8 registrov na všeobecné účely a má vlastnú adresu na kategorizáciu uložených informácií. Môžu byť vybrané pomocou hodnôt registra PSW (i, e, RS1, RS0). Bank1, bank2, bank3 je možné použiť ako oblasť ukazovateľa zásobníka. Kedykoľvek je organizácia pamäte zásobníka plná, údaje sa ukladajú v oblasti stieracích panelov. Predvolená adresa ukazovateľa zásobníka je 07 h.
Bankové registre
Bitová adresná oblasť:
Bitová adresovateľná oblasť pozostáva z bitovo adresovateľných registrov, ktoré ukladajú alebo odstraňujú iba 1-bitové dáta. Táto oblasť má celkovo 128 adries začínajúcich od 00 h do 07 fh, čo predstavuje miesto pre ukladanie údajov. Bitová adresovateľná oblasť sa vytvára blízko bánk registrov. Sú navrhnuté od adresy 20H do 2FH. Bitová adresovateľná oblasť sa používa hlavne na ukladanie bitových premenných z aplikačný program , napríklad stav výstupu zariadenia, napríklad LED alebo motory (ZAPNUTÉ a VYPNUTÉ) atď. Na uloženie tohto stavu je preto potrebné iba bitovo adresovateľnú oblasť. Ak vezmeme do úvahy byte adresovateľnú oblasť na uloženie tohto stavu, pretože nejaká pamäť bude zbytočná.
Bitová adresovateľná oblasť
Oblasť stieracích podložiek:
Oblasť stieracej podložky pozostáva z bajtov adresovateľných registrov, ktoré ukladajú alebo odstraňujú iba 1-bitové dáta. Je tvorený blízko bitovej adresovateľnej oblasti. Je tvorený od 30H do 7FH. Plocha stieracej podložky sa používa hlavne na ukladanie bajtových premenných z aplikačného programu, ako je napríklad tlač stavu výstupu zariadenia, napríklad smerov motora (dopredu a dozadu) atď., Kedykoľvek sa oblasť ukazovateľa zásobníka naplní, údaje sa uložia do oblasti stieracích panelov. Oblasť stieracej podložky pozostáva z 80 bajtov pamäte.
Typy pamätí RAM:
RAM pamäť rozdelená na dve typy spomienok ako napríklad pamäť SRAM a DRAM.
SRAM (statická pamäť s náhodným prístupom):
Static Random Access Memory je typ pamäte RAM, ktorá si uchováva informácie vo svojej pamäti, pokiaľ je napájané. Statická RAM poskytuje rýchlejší prístup k dátam a je v porovnaní s DRAM nákladnejšia. Pamäť SRAM nie je potrebné pravidelne obnovovať.
Statická pamäť s náhodným prístupom
V SRAM je každý bit uložený v štyroch tranzistoroch, ktoré tvoria dva krížovo spojené invertory. Dve ďalšie tranzistory - typy poskytujú kontrolu nad prístupom k úložným bunkám počas operácií čítania a zápisu. Všeobecne platí, že SRAM používa na uloženie každého pamäťového bitu šesť tranzistorov. Tieto úložné bunky majú dva stabilné stavy, ktoré sa používajú na označenie „0“ a „1“.
DRAM (dynamická pamäť s náhodným prístupom):
DRAM je typ modulu RAM, ktorý ukladá každý bit dát do samostatného kondenzátora. Toto je zdatný spôsob ukladania údajov do pamäte, pretože na ich ukladanie je potrebný menší fyzický priestor.
Pamäť DRAM môže obsahovať väčšie množstvo dát podľa konkrétnej veľkosti čipu. Kondenzátory v pamäti DRAM je potrebné neustále dobíjať, aby sa udržal ich náboj, preto pamäť DRAM vyžaduje viac energie.
Dynamická pamäť s náhodným prístupom
Každý pamäťový čip DRAM pozostáva z úložného miesta alebo pamäťových buniek. Skladá sa z kondenzátora a tranzistora, ktoré môžu udržiavať aktívny alebo neaktívny stav. Každá bunka DRAM sa označuje ako bit.
Keď sú bunky DRAM v aktívnom stave, potom je nabitie na vysokej úrovni. Keď sú bunky DRAM neaktívny stav, potom je nabitie pod určitou úrovňou.
Orgonizácia medzipamäte pamäte:
Vyrovnávacia pamäť je typ pamäte, ktorá sa používa na uchovanie často používaných údajov z miest hlavnej pamäte. Pamäť cache je umiestnená blízko CPU. Cache pamäť začína od 00h do 0Fh. Cache pamäť je pomerne malá, pozostávala z 8k a 16k, ale funguje efektívne. Je to byte adresovateľná pamäť a ukladá a odstraňuje iba 1-bitové dáta. Pamäť cache sa plní z hlavnej pamäte, keď procesor vyžaduje pokyny. Pamäť cache sa používa hlavne na zníženie priemerného času prístupu do pamäte.
Výhody a aplikácie SRAM a DRAM:
Výhody SRAM:
- Pamäť SRAM poskytuje veľké úložné kapacity v pamätiach na čipe
- SRAM majú zvyčajne veľmi nízku latenciu a vysoký výkon
- V porovnaní s inými pamäťami je veľmi ľahké ho navrhnúť a prepojiť
Výhody DRAM:
- Skladovacia kapacita je veľmi vysoká
- Jedná sa o lacné a vysoko výkonné zariadenie.
Tento článok poskytuje stručné informácie o organizácii pamäte mikrokontroléra 8051, typoch pamätí RAM, bankových registroch a organizácii pamäte cache. Viac informácií o organizácii pamäte a technickej pomoci pre váš počítač projekty založené na mikrokontroléroch , môžete nás kontaktovať zverejnením vašich komentárov v sekcii komentárov nižšie.
