Berbagai Jenis Modul Memori yang digunakan dalam Sistem Tertanam

Coba Instrumen Kami Untuk Menghilangkan Masalah





Sistem tertanam menggunakan berbagai jenis modul memori untuk berbagai tugas seperti penyimpanan kode perangkat lunak dan instruksi untuk perangkat keras. Kode dan instruksi perangkat lunak ini digunakan untuk memprogram mikrokontroler .

Berbagai jenis memori

Berbagai jenis memori



Modul memori adalah perangkat fisik yang digunakan untuk menyimpan program atau data secara sementara atau permanen untuk digunakan dalam elektronik digital. Ada berbagai jenis memori dalam sistem tertanam, masing-masing memiliki mode operasi tersendiri. Memori yang efisien meningkatkan kinerja sistem tertanam.


2 Jenis Modul Memori

Berbagai jenis modul memori untuk sistem apa pun bergantung pada sifat aplikasi dari sistem itu. Kinerja memori dan persyaratan kemampuan kecil untuk sistem berbiaya rendah. Pemilihan modul memori merupakan persyaratan paling kritis dalam suatu perancangan a proyek berbasis mikrokontroler .



Jenis umum modul memori berikut dapat digunakan dalam sistem tertanam.

  • Memori Volatile
  • Memori Non-Volatile

Modul Memori Volatile - RAM

Perangkat memori volatil adalah jenis perangkat penyimpanan yang menyimpan kontennya hingga daya dialirkan ke perangkat tersebut.

Saat daya dimatikan, ingatan ini kehilangan isinya.


Contoh perangkat memori volatile adalah Random Access Memory (RAM)

Modul Memori Volatile-RAM

Modul Memori Volatile-RAM

Chip memori RAM, disebut sebagai memori utama, adalah lokasi penyimpanan yang memungkinkan informasi disimpan dan diakses dengan cepat dari lokasi acak dengan modul memori. Sel memori yang dapat diakses untuk transfer informasi ke atau dari lokasi acak yang diinginkan disebut Memori Akses Acak.

Memori RAM dirancang dengan kumpulan sel penyimpanan. Setiap sel berisi BJT atau MOSFET berdasarkan jenis modul memori. Misalnya, memori RAM 4 * 4 dapat menyimpan 4 bit informasi.

Setiap instruksi baris dan kolom dalam matriks ini adalah sel memori. Setiap blok berlabel BC, mewakili sel biner dengan 3 input dan 1 outputnya. Setiap blok terdiri dari 12 sel biner.

Sirkuit Penyimpanan Data Internal untuk Memori RAM

Untuk setiap blok memori, setiap keluaran kata dari decoder adalah masukan pilihan. Dekoder diaktifkan dengan input yang mengaktifkan memori. Saat pin pengaktifan memori berada pada level logika rendah, semua keluaran dekoder berada pada level logika rendah dan memori tidak memilih kata apa pun. Saat pin pengaktifan berada pada level logika tinggi, keluaran paralel yang sesuai dengan masukan serial diberikan sebagai masukan pilihan untuk setiap blok memori.

Sirkuit penyimpanan data internal untuk chip memori RAM

Sirkuit penyimpanan data internal untuk chip memori RAM

Setelah kata dipilih, pin baca dan tulis untuk setiap blok, menentukan operasi. Jika pin baca / tulis berada pada level logika rendah, input ditulis ke blok memori. Jika pin baca / tulis berada pada level logika tinggi, output dibaca dari setiap blok.

Memori-ROM Memori Non-Volatile

Memori non-volatile adalah jenis penyimpanan permanen dari chip memori yang dapat memperoleh kembali informasi yang disimpan bahkan ketika daya dimatikan. Contoh perangkat memori non-volatile adalah Read Only Memory (ROM).

ROM adalah singkatan dari Memori Hanya Baca . ROM hanya dapat digunakan untuk membaca, tetapi tidak dapat digunakan untuk menulis. Perangkat memori ini tidak mudah menguap.

Memori ROM yang tidak mudah menguap

Memori ROM yang tidak mudah menguap

Informasi tersebut disimpan secara permanen dalam memori tersebut selama pembuatan. ROM dapat menyimpan instruksi yang diperlukan untuk menyalakan komputer saat daya diberikan ke komputer. Operasi ini disebut sebagai bootstrap.

Sel memori ROM dirancang dengan satu transistor. Memori ROM tidak hanya digunakan di komputer tetapi juga di perangkat elektronik lain seperti pengontrol, oven mikro, mesin cuci, dll.

Keluarga ROM dirancang dengan kumpulan sel penyimpanan. Setiap sel memori berisi transistor bipolar atau MOSFET berdasarkan jenis memori.

Jenis Chip RAM Tersedia

Keluarga RAM mencakup dua perangkat memori penting

Memori Akses Acak Statis (SRAM)

Modul Static Random Access Memory adalah jenis RAM yang menyimpan bit data dalam memorinya selama daya disuplai. SRAM tidak perlu di-refresh secara berkala. RAM statis menyediakan akses lebih cepat ke data dan lebih mahal daripada DRAM.

Memori Akses Acak Statis (SRAM)

Memori Akses Acak Statis (SRAM)

Setiap bit dalam SRAM disimpan dalam empat transistor yang membentuk dua inverter berpasangan silang. Dua tambahan transistor - tipe berfungsi untuk mengontrol akses ke sel penyimpanan selama operasi baca dan tulis. SRAM biasanya menggunakan enam transistor untuk menyimpan setiap bit memori. Sel Penyimpanan ini memiliki dua keadaan stabil yang digunakan untuk menunjukkan '0' dan '1'.

Keuntungan:

  • SRAM eksternal memberikan kapasitas penyimpanan yang besar daripada memori on-chip.
  • Perangkat SRAM bahkan dapat ditemukan dalam kapasitas yang lebih kecil dan lebih besar.
  • SRAM biasanya memiliki latensi yang sangat rendah dan kinerja tinggi.
  • Memori SRAM dapat dirancang dan dihubungkan dengan sangat mudah dibandingkan dengan memori lainnya

Aplikasi:

  • SRAM eksternal cukup efektif sebagai buffer yang lebih cepat untuk blok data berukuran sedang. Anda dapat menggunakan SRAM eksternal untuk menyangga data yang tidak cocok dengan memori on-chip dan membutuhkan latensi yang lebih rendah daripada yang disediakan DRAM.
  • Jika sistem Anda memerlukan blok memori yang lebih besar dari 10 MB, Anda dapat mempertimbangkan jenis memori yang berbeda seperti SRAM.

Memori Akses Acak Dinamis:

Memori Akses Acak Dinamis adalah jenis modul RAM yang menyimpan setiap bit data dalam kapasitor terpisah. Ini adalah cara yang efisien untuk menyimpan data di memori karena memerlukan lebih sedikit ruang fisik untuk menyimpan data.

Dynamic Access Random Memory (DRAM)

Dynamic Access Random Memory (DRAM)

Ukuran DRAM tertentu dapat menampung lebih banyak data daripada chip SRAM dengan ukuran yang sama. Kapasitor di DRAM perlu diisi ulang secara konstan untuk menjaga muatannya. Inilah alasan mengapa DRAM membutuhkan lebih banyak daya.

Setiap chip memori DRAM terdiri dari lokasi penyimpanan atau sel memori. Itu terdiri dari kapasitor dan transistor yang dapat menahan keadaan aktif atau tidak aktif. Setiap sel DRAM disebut sebagai bit.

Ketika sel DRAM memiliki nilai pada keadaan aktif '1', muatan dalam keadaan tinggi. Ketika sel DRAM memiliki nilai pada keadaan tidak aktif '0', muatannya di bawah tingkat tertentu.

Keuntungan:

  • Kapasitas penyimpanannya sangat tinggi
  • Ini adalah perangkat berbiaya rendah

Aplikasi:

  • Ini digunakan untuk menyimpan blok data yang besar
  • Ini digunakan dalam menjalankan kode mikroprosesor
  • Aplikasi yang memerlukan akses memori latensi rendah.

Jenis Memori ROM

Berbagai jenis memori dalam keluarga ROM memiliki empat perangkat memori penting yaitu:

Memori Hanya Baca yang Dapat Diprogram:

Memori hanya baca (PROM) yang dapat diprogram hanya dapat dimodifikasi sekali oleh pengguna. PROM diproduksi dengan serangkaian sekering. Chip tersebut diprogram oleh pemrogram PROM dimana beberapa sekering akan terbakar. Sekering terbuka dibaca sebagai satu, sedangkan sekering yang terbakar dibaca sebagai nol.

Memori Hanya Baca yang Dapat Diprogram

Memori Hanya Baca yang Dapat Diprogram

Memori Hanya Baca yang Dapat Diprogram Dapat Dihapus:

Memori Hanya Baca yang Dapat Diprogram yang Dapat Dihapus

Memori Hanya Baca yang Dapat Diprogram yang Dapat Dihapus

Memori hanya baca yang dapat diprogram dan dapat dihapus adalah salah satu jenis modul memori khusus yang dapat diprogram beberapa kali untuk memperbaiki kesalahan. Itu dapat mempertahankan isinya sampai terkena sinar ultraviolet.

Sinar ultraviolet menghapus isinya sehingga memungkinkan untuk memprogram memori. Untuk menulis dan menghapus chip memori EPROM, kita membutuhkan perangkat khusus yang disebut pemrogram PROM.

EPROM diprogram dengan memaksa muatan listrik pada sepotong kecil logam poli silikon yang dikenal sebagai gerbang mengambang, yang terletak di sel memori. Ketika muatan ada di gerbang ini, sel diprogram, yaitu memori berisi '0'. Ketika muatan tidak ada di gerbang, sel tidak diprogram, yaitu memori berisi '1'.

Electrical Erasable Programmable Read Only Memory :

EEPROM adalah chip memori hanya baca yang dimodifikasi oleh pengguna yang dapat dihapus dan diprogram untuk beberapa kali.

Memori Hanya Baca yang Dapat Diprogram Dapat Dihapus Secara Elektrik

Memori Hanya Baca yang Dapat Diprogram Dapat Dihapus Secara Elektrik

Perangkat memori ini digunakan di komputer dan perangkat elektronik lainnya untuk menyimpan sejumlah kecil data yang harus disimpan saat catu daya dilepas. Isi EEPROM dihapus dengan memaparkannya ke muatan listrik.

Data EEPROM disimpan dan dihapus 1 byte data pada satu waktu. EEPROM tidak perlu dihapus dari komputer untuk dimodifikasi. Pengubahan konten tidak membutuhkan peralatan tambahan.

EEPROM modern memungkinkan operasi halaman multi byte dan memiliki masa pakai yang terbatas. EEPROM dapat dirancang 10 hingga 1000 siklus tulis. Ketika jumlah operasi tulis selesai, EEPROM berhenti bekerja.

EEPROM adalah perangkat penyimpanan yang dapat diimplementasikan dengan standar yang lebih sedikit dalam desain sel. Sel yang lebih umum terdiri dari dua transistor. Transistor penyimpanan memiliki pengukur mengambang yang mirip dengan EPROM. EEPROM memiliki dua keluarga yaitu EEPROM serial dan EEPROM paralel. EEPROM paralel lebih cepat dan hemat biaya daripada memori serial.

Memori Flash:

Memori flash adalah perangkat yang paling banyak digunakan untuk perangkat elektronik dan komputer. Memori flash adalah salah satu jenis memori khusus yang dapat dihapus dan diprogram dengan sekumpulan data. Memori flash menyimpan datanya bahkan tanpa daya sama sekali. Memori flash populer karena bekerja cepat dan efisien daripada EEPROM.

Memori flash

Memori flash

Modul memori flash dirancang untuk sekitar 100000-10000000 siklus tulis. Kendala utama dengan memori flash adalah berapa kali data dapat ditulis ke dalamnya. Data dapat dibaca dari memori flash sebanyak yang diinginkan, tetapi setelah beberapa kali operasi tulis, data tersebut akan berhenti berfungsi.

Memori On-Chip

Memori On-Chip mengacu pada modul memori apa pun seperti RAM, ROM, atau memori lain tetapi secara fisik keluar pada mikrokontroler itu sendiri. Berbeda mikrokontroler -jenis seperti mikrokontroler 8051 memiliki memori ROM On-Chip yang terbatas. Namun, ia memiliki kemampuan untuk mengembangkan memori ROM eksternal maksimal 64KB dan memori RAM eksternal 64KB.

Memori on-chip

Memori on-chip

Pin / EA digunakan untuk mengontrol memori eksternal dan internal mikrokontroler. Jika pin / EA dihubungkan ke 5V, maka data diambil ke atau dari memori internal mikrokontroler. Ketika pin / EA terhubung ke ground, data diambil ke atau dari memori eksternal.

Saya harap sekarang Anda harus memiliki pemahaman yang jelas tentang berbagai jenis memori. Berikut adalah pertanyaan dasar untuk Anda- Untuk mendesain sistem tertanam, jenis ROM dan RAM mana yang biasanya digunakan dan mengapa?

Berikan jawaban kalian di kolom komentar di bawah.

Kredit Foto:

Berbagai jenis modul memori oleh klbict
Modul Memori Volatile-RAM sebesar wikimedia
Memori ROM modul-memori non Volatile oleh sarang
Memori Akses Acak Statis sebesar 2.bp.blogspot
Memori Akses Acak Dinamis oleh industri langsung
Memori Hanya Baca yang Dapat Diprogram oleh touque
Memori Hanya Baca yang Dapat Diprogram yang Dapat Dihapus oleh qcwo
Electrical Erasable Programmable Read Only Memory oleh kelelawar
Memori Flash oleh encrypted-tbn1.gstatic