หน่วยความจำ RAM และประเภทของหน่วยความจำ

หน่วยความจำเป็นส่วนประกอบสำคัญของไมโครคอนโทรลเลอร์หรือซีพียูสำหรับจัดเก็บข้อมูลที่ใช้ในการควบคุม โครงการอิเล็กทรอนิกส์ . ภายในหน่วยความจำแบ่งออกเป็นหลายส่วนที่ประกอบด้วยรีจิสเตอร์ชนิดพิเศษที่ช่วยในการจัดเก็บข้อมูล มีความทรงจำสองประเภทเช่นหน่วยความจำ RAM และหน่วยความจำ ROM ซึ่งในสองประเภทนี้มีให้ใช้งานในลักษณะเดียวกัน ที่นี่เราจะพูดถึงหน่วยความจำ RAM ของ 8051 และการลงทะเบียน ข้อมูลนี้มีประโยชน์สำหรับไฟล์ การออกแบบระบบฝังตัว เขียนโปรแกรมได้ง่าย

หน่วยความจำ RAM

หน่วยความจำ RAM ของไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051:

ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051 มีหน่วยความจำ RAM 256 ไบต์ซึ่งแบ่งออกเป็นสองวิธีเช่น 128 ไบต์สำหรับ ฟังก์ชั่นพิเศษลงทะเบียน (SFR) และ 128 ไบต์สำหรับหน่วยความจำเอนกประสงค์ หน่วยความจำ RAM ประกอบด้วยกลุ่มของ การลงทะเบียนวัตถุประสงค์ทั่วไป ซึ่งใช้ในการจัดเก็บข้อมูลด้วยการลงทะเบียนที่อยู่หน่วยความจำคงที่และหน่วยความจำ SFR มีการลงทะเบียนที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ต่อพ่วงเช่นทะเบียน 'B' ตัวสะสมตัวนับหรือตัวจับเวลาและขัดขวางการลงทะเบียนที่เกี่ยวข้อง

หน่วยความจำ RAM:

กลุ่มของสถานที่จัดเก็บในหน่วยความจำ RAM เรียกว่าองค์กรหน่วยความจำ RAM ซึ่งสามารถควบคุมได้โดยค่าลงทะเบียน PSW ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051 หน่วยความจำ RAM ภายในแบ่งออกเป็นชุดของที่เก็บข้อมูลเช่นธนาคารพื้นที่บิตแอดเดรสและพื้นที่รอยขีดข่วน

หน่วยความจำ RAM

ธนาคาร:

ธนาคารมีการลงทะเบียนสำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไปต่างๆเช่น R0-R7 และการลงทะเบียนทั้งหมดดังกล่าวเป็นทะเบียนแบบไบต์แอดเดรสที่จัดเก็บหรือลบข้อมูลเพียง 1 ไบต์ ธนาคารแบ่งออกเป็นสี่ธนาคารที่แตกต่างกันเช่น

• ธนาคาร 0
• ธนาคาร 1
• ธนาคาร 2
• ธนาคาร 3

แต่ละธนาคารประกอบด้วยทะเบียนวัตถุประสงค์ทั่วไป 8 รายการและมีที่อยู่ของตนเองเพื่อจัดหมวดหมู่ข้อมูลที่จัดเก็บไว้ สามารถเลือกได้โดยใช้ค่าของ PSW register (i, e, RS1, RS0) bank1, bank2, bank3 สามารถใช้เป็นพื้นที่ตัวชี้สแต็ก เมื่อใดก็ตามที่การจัดระเบียบหน่วยความจำสแต็กเต็มข้อมูลจะจัดเก็บไว้ในพื้นที่แผ่นรอง ที่อยู่เริ่มต้นของตัวชี้สแต็กคือ 07 ชม.

ทะเบียนธนาคาร

บิตแอดเดรสพื้นที่:

พื้นที่แอดเดรสบิตประกอบด้วยการลงทะเบียนบิตแอดเดรสที่จัดเก็บหรือลบข้อมูลเพียง 1 บิต พื้นที่นี้มีทั้งหมด 128 ที่อยู่เริ่มตั้งแต่ 00h ถึง 07Fh ซึ่งแสดงถึงตำแหน่งที่จัดเก็บข้อมูล พื้นที่แอดเดรสบิตถูกสร้างขึ้นใกล้กับธนาคารที่ลงทะเบียน ได้รับการออกแบบจากที่อยู่ 20H ถึง 2FH พื้นที่แอดเดรสบิตส่วนใหญ่ใช้ในการจัดเก็บตัวแปรบิตจากไฟล์ โปรแกรมประยุกต์ เช่นสถานะเอาต์พุตของอุปกรณ์เช่น LED หรือมอเตอร์ (เปิดและปิด) เป็นต้น เนื่องจากต้องการพื้นที่แอดเดรสบิตเท่านั้นในการจัดเก็บสถานะนี้ หากเราพิจารณาพื้นที่แอดเดรสไบต์สำหรับจัดเก็บสถานะนี้เนื่องจากหน่วยความจำบางส่วนจะสูญเปล่า

บิตแอดเดรสพื้นที่

Scratch Pad พื้นที่:

พื้นที่ Scratch pad ประกอบด้วยไบต์แอดเดรสรีจิสเตอร์ที่จัดเก็บหรือลบข้อมูลเพียง 1 บิตเท่านั้น มันถูกสร้างขึ้นใกล้กับพื้นที่บิตแอดเดรส มันถูกสร้างขึ้นจาก 30H ถึง 7FH พื้นที่แผ่นรอยขีดข่วนส่วนใหญ่ใช้ในการจัดเก็บตัวแปรไบต์จากโปรแกรมแอปพลิเคชันเช่นพิมพ์สถานะเอาต์พุตของอุปกรณ์เช่นทิศทางมอเตอร์ (ไปข้างหน้าและข้างหลัง) เป็นต้น,. เมื่อใดก็ตามที่พื้นที่ตัวชี้สแต็กเต็มข้อมูลจะถูกเก็บไว้ในพื้นที่แผ่นรอยขีดข่วน พื้นที่แผ่นรอยขีดข่วนประกอบด้วยหน่วยความจำ 80 ไบต์

ประเภทของ RAM Memories:

หน่วยความจำ RAM แบ่งออกเป็นสอง ประเภทของความทรงจำ เช่นหน่วยความจำ SRAM และ DRAM

SRAM (Static Random Access Memory):

Static Random Access Memory เป็นแรมประเภทหนึ่งที่เก็บข้อมูลไว้ในหน่วยความจำตราบเท่าที่มีการจ่ายไฟ Static RAM ช่วยให้เข้าถึงข้อมูลได้เร็วขึ้นและมีราคาแพงกว่าเมื่อเทียบกับ DRAM SRAM ไม่จำเป็นต้องรีเฟรชเป็นระยะ

หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบคงที่

ใน SRAM แต่ละบิตจะถูกเก็บไว้ในทรานซิสเตอร์สี่ตัวซึ่งเป็นอินเวอร์เตอร์คู่ไขว้สองตัว สองเพิ่มเติม ทรานซิสเตอร์ - ประเภท จัดเตรียมเพื่อควบคุมการเข้าถึงเซลล์จัดเก็บในระหว่างการอ่านและเขียน โดยทั่วไป SRAM จะใช้ทรานซิสเตอร์หกตัวในการจัดเก็บบิตหน่วยความจำแต่ละบิต Storage Cells เหล่านี้มีสองสถานะที่เสถียรซึ่งใช้เพื่อแสดงถึง '0' และ '1'

DRAM (Dynamic Random Access Memory):

DRAM เป็นโมดูล RAM ประเภทหนึ่งที่เก็บข้อมูลแต่ละบิตไว้ภายในตัวเก็บประจุแยกกัน นี่เป็นวิธีที่มีความเชี่ยวชาญในการจัดเก็บข้อมูลในหน่วยความจำเนื่องจากต้องใช้พื้นที่ทางกายภาพในการจัดเก็บข้อมูลน้อยลง

DRAM สามารถเก็บข้อมูลได้มากขึ้นตามขนาดชิปเฉพาะ ตัวเก็บประจุใน DRAM จำเป็นต้องได้รับการชาร์จอย่างต่อเนื่องเพื่อให้มีประจุดังนั้น DRAM จึงต้องใช้พลังงานมากขึ้น

หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มแบบไดนามิก

ชิปหน่วยความจำ DRAM แต่ละตัวประกอบด้วยตำแหน่งที่เก็บข้อมูลหรือเซลล์หน่วยความจำ ประกอบด้วยตัวเก็บประจุและทรานซิสเตอร์ซึ่งสามารถเก็บสถานะแอ็คทีฟหรือไม่ใช้งานได้ DRAM แต่ละเซลล์เรียกว่าบิต

เมื่อเซลล์ DRAM อยู่ในสถานะใช้งานการชาร์จจะอยู่ในสถานะสูง เมื่อเซลล์ DRAM อยู่ในสถานะไม่ใช้งานการชาร์จจะต่ำกว่าระดับที่กำหนด

การจัดตำแหน่งหน่วยความจำแคช:

หน่วยความจำแคชเป็นหน่วยความจำประเภทหนึ่งที่ใช้เก็บข้อมูลที่ใช้บ่อยจากตำแหน่งหน่วยความจำหลัก หน่วยความจำแคชวางอยู่ใกล้กับ CPU หน่วยความจำแคชเริ่มตั้งแต่ 00h ถึง 0Fh หน่วยความจำแคชมีขนาดค่อนข้างเล็กประกอบด้วย 8k และ 16k แต่ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เป็นหน่วยความจำแอดเดรสแบบไบต์และจัดเก็บและลบข้อมูลเพียง 1 บิตเท่านั้น หน่วยความจำแคชเติมจากหน่วยความจำหลักเมื่อซีพียูต้องการคำแนะนำ หน่วยความจำแคชส่วนใหญ่ใช้เพื่อลดเวลาเฉลี่ยในการเข้าถึงหน่วยความจำ

ข้อดีและการใช้งาน SRAM & DRAM:

ข้อดีของ SRAM:

• SRAM มีพื้นที่จัดเก็บข้อมูลขนาดใหญ่บนความทรงจำบนชิป
• โดยทั่วไปแล้ว SRAM จะมีเวลาแฝงต่ำมากและมีประสิทธิภาพสูง
• มันง่ายมากในการออกแบบและส่วนต่อประสานเมื่อเทียบกับความทรงจำอื่น ๆ

ข้อดีของ DRAM:

• ความจุสูงมาก
• เป็นอุปกรณ์ราคาประหยัดและประสิทธิภาพสูง

บทความนี้ให้ข้อมูลสั้น ๆ เกี่ยวกับการจัดระเบียบหน่วยความจำของไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051 ประเภทของหน่วยความจำ RAM การลงทะเบียนธนาคารและหน่วยความจำแคช สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับองค์กรหน่วยความจำและความช่วยเหลือทางเทคนิคสำหรับคุณ โครงการที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ คุณสามารถติดต่อเราได้โดยโพสต์ความคิดเห็นของคุณในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง