Memóriakártyák és alkalmazásuk - otthoni rádió
Memória mikroáramkörök és azok alkalmazása
Memória mikroáramkörök és azok alkalmazása Anatoly Shitikov
Az elektronikai ipar szerte a világon már megjelent, és egyre több fajta memória zsetont fejleszt. Az elektronikus termékek gyártása során felmerülő bizonyos követelmények miatt olyan memóriaeszközökre van szükség, amelyek jellemzői meghaladják a korábbi fejlesztéseket. Napjainkban a memória chipek széles választéka áll rendelkezésre, de semmiféle típus nem tekinthető ideálisnak. Mindegyik típusú memória nem csak valami jobb, mint a versenytársai, de néhány hiányossága is.
Az 1. táblázat bemutatja ezeknek a memóriatípusoknak a tökéletességét bizonyos mutatók alapján. 1. táblázat Memória típusa: Költség A kezelőfelület egyszerűsége Energiatakarékosság Sűrűség
adatok Olvasás /
/ Írása mentése.
dinamikus adatok
RAM +++ +++ ++ +++ Statikus
RAM +++ + +++ +++ Energiatakarékos.
SOS +++ +++ +++ +++ ++ Képes
particionált Xia
energia-negatív +++ ++ + +++ +++ ++ Pseudostatikumok.
RAM ++ ++ ++ ++ ++ Flash ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ Elektromosan
programok th állandó EEPROM (EEPROM) + ++ + + + + törölheti a programokat th állandó memóriában EPROM (EPROM) ++ ++ ++ ++ + ++ One Time Programmable PROM +++ +++ +++ + ++ + +++ ROM +++ +++ +++ +++ + +++
Dinamikus RAM. A dinamikus véletlen hozzáférésű memória egy kis kondenzátoron tárolja az adatokat (log 1 vagy 0), amely része egy tranzisztoros cellának. A DRAM-cellák mérete kisebb, mint az SRAM, ezért a memóriaegységenkénti teljes költség kisebb. De dinamikus memóriakondenzátorokat folyamatosan fel kell tölteni az információk tárolására. Ehhez összetettebb interfészrendszer szükséges.
A pszeudosztatikus RAM dinamikus és statikus RAM kombinációja. Természetéből adódóan a készülék "statikus", nem igényel regenerációt adat tárolására. De erre a célra az összes szükséges regenerációs logikát a memóriacellába helyezzük. Ennek következtében a pszeudosztatikus RAM alacsony sűrűségű és költségesebb, mint a DOS.
A flash memória ötvözi az EEPROM elektromosan törlését a programozható EPROM-hoz hasonló cellával. Ennek eredményeképpen a módosított cellát villamosan lehet törölni egy blokkban más cellákkal. Ez a funkció lehetővé teszi, hogy a flash memória új kódot vagy információkat fogadjon el a rendszerben.
Elektromosan átprogramozható állandó memória (EEPROM). Az elektromosan törölhető memória hátránya, hogy nem lehet felülírni a rendszert. Ehhez 12,5 V és magasabb feszültségű programozó szükséges. Ha 5 V-os tápfeszültséget kell használni, akkor drágább EEPROM-áramköröket kell használni, amelyek összetételükben olyan konverterrel rendelkeznek, amely lehetővé teszi 5 V-os időtartamú régi adatok törlését és új felvételt. Az ilyen eszközök viszonylag nagy hozzáférési idővel rendelkeznek az olvasáshoz / íráshoz. Az EEPROM-cellák ritkán több mint 10 000 törlési / írási művelettel rendelkeznek. EEPROM memória telepíthető a rendszerre, és szabványos SOP-ként is elérhető.
A törölhető programozható állandó memória EPROM a 12,5 V-os feszültség vagy az ultraibolya fény révén törölhető az alváz tetején lévő ablakon keresztül. Általában ezeket a forgácsokat a fejlesztés során használták fel, majd helyettesítésük olcsóbb volt.
ROM egyetlen programozással. Általában az OTR PROM adatok írása egyszer megtörténik. Ezek a memória chipek az egyik legolcsóbbak.
ROM. Maszkos állandó tároló. Ez a legmegbízhatóbb információmegőrző. Ugyanakkor a memória chipek nem nagyon gyorsak. Ha van termék, kód / adatok ismeretesek, akkor egy maszkot fejlesztenek ki, és a legolcsóbb és legmegbízhatóbb memóriát állítják elő. Ha az információ hibája bekövetkezik, a maszk ROM összes programozott áramköre házasságot jelent!
A táblázatban feltüntetett értékek becslése. 1 típusú memória, megjegyezheti a következőket. A nagy sűrűségű és a memória kisülési költsége a dinamikus RAM-hoz kapcsolódik. A maszkos ROM-ok a legolcsóbb memória az olvasáshoz, és tároláskor nem kell újratölteni. A táblák közepén található memória típusok legjobb mutatói. Az EEPROM számos pozitív tulajdonsággal rendelkezik, de korlátozott számú törlési / felvételi ciklust (10 000), a hosszú felvételi idő és az alacsony sűrűség nem elégíti ki a mai ipari keresletet.
Mert a rendszereket, amelyek az adatok tárolására és védelmére áramkimaradás esetén, gyors hozzáférés olvasási / írási vezérlő áramkör egyszerű - kiválóan alkalmas nem felejtő memória (NV SRAM), ki Corporation Dallas Semiconductor (DSC). Tekintsük az aktív memória típusa részletesebben még sok paraméter (alacsony fogyasztás SRAM chip, amely ellenőrzi a hálózati vezérlő, a lítium elem) utánozza egy majdnem tökéletes memória. A Dallas Semiconductor nem felejtő memóriája
A Dallas Semiconductor Corporation a világ vezető technológiája a nem illékony statikus RAM (NV SRAM) gyártásához. Ezen termékek minden modulja alacsony energiafogyasztású SOS-t, egy kis lítium akkumulátort és egy szabadalmaztatott, nem illékony kontroll chipet tartalmaz. Mindezek az összetevők együttesen nem felejtő memóriát képeznek, amely külső erő nélkül képes tárolni a rögzített információkat több mint 10 éve. Az olvasási és írásbeli hozzáférési idő kb. 70 ns. Mindezek a funkciók azt sugallják, hogy a DSC-független, nem felejtő memória gyorsabban és biztonságosan olvasható és írható gyorsabb, mint bármely más típusú, nem felejtő memória.
Ha a fogyasztónak SOS chipje van, és megszerzi a nem felejtő memóriát, a DSC intelligens foglalatokat kínál beépített lítium elemekkel és nem illékony vezérlő chipekkel. A fészkek az aljzatban dupla sorban vannak a DIP chipek SOS chipje alatt.
Amikor a piac elkezdte eltűnni az alacsony memóriájú zsetonokat - a 2Kh8 és a 8Kh8-at - a DSC kifejlesztette termékeit a 6-T cella alapján. A tipikus retenciós áram 50 nA! A kisegítő tápegységhez lítium elemek használhatók, minimális méretűek és az adatok tárolási ideje szobahőmérsékleten több mint 10 év.
A memória automatikusan védi a felvételt, ha a tápfeszültség megváltozása észlelhető - általában az Upt 10% -os tűréshatáránál. Az adatokat az áramkimaradás időtartama alatt a memóriában kell tárolni. Felmerül a kérdés: mi történik az adatokkal az áramkimaradás idején? Ha a tápfeszültség a szint 10% alá esik, akkor nincs több idő a rendszer segédfunkciókra. Mit kell tenni az adatok mentése érdekében, hogy a teljesítménycsökkentést sokkal korábban észleljük, és a mikroprocesszor képes kiegészítő írási védelmi funkciókat végezni? Az egyik mód az, hogy a készüléket vezérlő második feszültséget használjuk. A DSC gyártja a DS1233B chipet - egy 5 V ± 5% -os feszültség-figyelőt a TO-92 3 tűs csomagban. Ez a monitor egy aktív alacsony reset jelet (RST) ad ki, amint észleli a fő teljesítményt az 5% -os toleranciából. Az aktív alacsony jelet a mikroprocesszor megszakítására irányuló kérelemként lehet használni. Így a mikroprocesszor megszabja a szükséges időt a megszakítás kiszolgálására, és a nem-felejtő memória írásvédett. Az 1. ábra szemlélteti ezt a helyzetet.
Ábra. 1. IRQ jel generálása
A mikroprocesszorok a megszakításokat és a feldolgozási információkat gyorsabban tudják kiszolgálni, mint a névleges értékük 5% -ának megfelelő feszültségcsökkenést. Természetesen szükség van arra, hogy a rendszer megszakítását végző szoftver úgy legyen beállítva, hogy a lehető leggyorsabban azonosítsa a külső megszakítást.
Feltessünk olyan körülményeket, amelyek a vizsgált rendszeren belül lehetnek. Elfogadjuk a feszültségcsökkenés idejét 4,75 (0,0 5 Upt) -tól 4 V-ig (a processzor még mindig normálisan működik) 300 μs-ig.
A mikroprocesszor közepes, 25 MHz-es órai sebességgel működik. A mikroprocesszor egy átlagos 8 bites, amely parancsonként 6 ciklust igényel. Ezen adatok alapján az órajel frekvenciája 1/25 MHz = 40 ns.
Egy parancs végrehajtásra kerül 40, 6 = 240 ns.
A feszültségcsökkenés sebessége
A monitor kimenetének kezdete (5%) és az Upt feszültség 10% -a 0,25 V-val csökken. Ez időben
Ezért ez idő alatt a mikroprocesszor fog működni
Természetesen, hogy a 416 csapat tartalékoljon abban az időben, amikor a mikroprocesszor bármilyen funkciót elvégezhet a RAM memóriában tárolt és tárolt adatok befejezését követően, megbízható jelzője a feladat végrehajtásának. Ha az utasításonkénti ciklusok száma kevesebb, mint a fenti, vagy a működési frekvencia nagyobb, mint 25 MHz, akkor további időtartalékkal rendelkezik. A DS1233B monitor és a nem felejtő RAM együttes használatával bármikor extra időt vehet igénybe a szervezett rendszer leállításához anélkül, hogy megsemmisítené a memóriát. Ellenkező esetben előfordulhat, hogy a mikroprocesszor tartalma nem elegendő ahhoz, hogy sikeresen befejezze a munkát az SOS programmal. Az 1. ábrán. A 2. ábra a DS1233B feszültségmonitorok elhelyezési helyeit tartalmazza.
Ábra. 2. DS1233B feszültségmonitorok házai SRAM szabványos, nem felejtő memóriája
Hagyja DSC-felejtő SRAM (táblázat. 2.) külön lítium energiaforrás és vezérlő áramkört, amely folyamatosan figyeli a fő energiaforrás a feltétellel Upow kimeneti feszültség tolerancia. Amikor a feszültség csökken, a tűréshatárok túllépése esetén a lítium akkumulátor automatikusan bekapcsol, és a védelem megakadályozza az adatok integritását. Az adatok mentésre kerülnek, az írásvédelem megmarad, amíg az Uptus visszatér a névleges értékhez, amelyet a tolerancia határoz meg. Ezt követően lítiumforrás kikapcsol, és a memória újra elérhető. Mivel ezek az emlékek alapulnak SRAM technológia, az elérési idő az olvasás és írás ugyanaz, de nem a száma, e műveletek korlátozott. Az eszközök DIP (600-mil) vagy Power Cap esetekben kaphatók. 2. táblázat Memory Size 5 voltos 3,3-Volt 2k x 8 DS1220AB / AD 8k x 8 DS1225AB / AD 32k x 8 DS1230Y / AB DS1230W 128K x 8 DS1245Y / AB DS1245W 256k x 8 DS1249Y / AB 512K x 8 DS1250Y / AB DS1250W 1024K x 8 DS1265Y / AB 2048k x 8 DS1270Y / AB Extended felejtő memória SRAM akkumulátor monitor
A DS12XX összes funkcióját a táblázatban felsorolt eszközök végzik. 3. De az SOS-nak ez a csoportja meglehetősen összetett akkumulátor-monitorral rendelkezik. A monitor minden 24 órában egyszer lítium akkumulátorteszt tesztet használ, és megméri a feszültséget. Ha az akkumulátor feszültsége túl alacsony, akkor az akkumulátor figyelmeztető kimenete (BW) aktiválódik, jelezve, hogy ki kell cserélni az akkumulátort. Ezek a modulok beépített elemet tartalmaznak a CPU nullázására. A DS13XX sorozat csak a Power Cap burkolatában érhető el. 3. táblázat: Memória mérete 5 voltos 3,3 V-os 32k x 8 DS1330Y / AB DS1330W 128K x 8 DS1345Y / AB DS1345W 512K x 8 DS1350Y / AB DS1350W Új modulok Erőátviteli Cap
A Power Cap csomag modul (3. ábra) lehetővé teszi a tok és annak tartalma felületi felszerelését - nem felejtő RAM. A Power Cap modulok egyedülálló dizájnot képviselnek, amely két részből áll - a modul beépített magja, amely beépített áramköröket, és valójában Power Cap egy lítium akkumulátorral rendelkezik. A Power Cap az egység felső fele, amely a lítium akkumulátort a modul magjához csatlakoztató érintkezőrugókkal rendelkezik. Ha meg kell változtatni az akkumulátort, akkor a modul kialakítása lehetővé teszi, hogy könnyen és gyorsan elvégezhesse ezt a műveletet.
Ábra. 3. Teljesítménykondenzátor modul
A rendszer összeszerelése során a modul felületének forrasztása közben a hő nem befolyásolja a hőmérsékletérzékeny lítium elemeket. Amikor az alap rögzítve van, a felhasználó egyszerűen rögzíti a Power Cap modult a modul alján, hogy egy teljes illékony SOS modult hozzon létre. A Power Cap batch modul magassága 0,25 hüvelyk, a központi panel területe 0,96 négyzetméter. hüvelyk. A csomagban lévő összes eszköznek szabványos pinoutja van, és más típusú nem-felejtő memóriákat is lecserélhet a házban a megfelelő terminálokkal. A termékek szállítása három formában történik: moduláris mag, Power Cap, valamint az egész Power Cap modul. Márka Power Cap - DS9034PC (csak lítium elem)
Ábra. 4. A PowerCap telepítése és eltávolítása
A szabványos vagy kiterjesztett változat nem felejtő memóriamoduljának megválasztása a táblázat segítségével végezhető el. 4.
Ha a valós idejű órát nem felejtő memóriával választotta, akkor a táblázat segít kiválasztani. 5.
A nem felejtő memóriával rendelkező óvótagok kronométereit a táblázat tartalmazza. 6. A DS1386 alapvető áramköre 32 pólusú DIP csomagban érhető el, és valós idejű óravezérlőt tartalmaz, amely teljes funkcionalitással rendelkezik: riasztás, időzítő, időzítő. Mindez egy byte formátumban elérhető. A DS1386 kvarcrezonátort, lítium akkumulátort és SOS chipet is tartalmaz. 4. TÁBLÁZAT Memory Size Nonvolatile SRAM Szabványos Enhanced 5 voltos 3,3-Volt 5 voltos 3,3-Volt 8k x 8 32k x 8 DS1230YP / ABP DS1230WP DS1330YP / ABP DS1330WP