Memória mikroáramkörök és azok alkalmazása
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 ehhez az összes szükséges regenerációs logikát a memóriacellába kell helyezni. 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 / rögzítési művelettel rendelkeznek, az EEPROM-memória telepíthető a rendszerbe és szabványos SOP-ként is elérhető.
EPROM EPROM törölhető a feszültség 12,5 V vagy ultraibolya fény az ablakon át a tetején a chip házban. 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.
Az olyan rendszerek esetében, amelyek megkövetelik az adatok tárolását és védelmét áramkimaradás esetén, az olvasási / írási hozzáférés, egyszerű vezérlési rendszerek, a Dallas Semiconductor (DSC) által gyártott NV-RAM modulok a legalkalmasabbak. Vegye figyelembe ezt a fajta memóriát részletesebben, hiszen most sok indikátor (alacsony fogyasztású kristály SOS, vezérlésvezérlő, lítium akkumulátor) emulálja majdnem tökéletes memóriát.
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 kezdett eltűnni a kis chip memória - és 2Kh8 8Kh8, DSC termékek fejlesztette RAM alapján 6 T-sejt. 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 megvédi 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 végrehajtása 40_6 = 240 ns.
A feszültségcsökkenés sebessége
A feszültség csökkenése.
A monitorról (5%) és a Upta (10%) közötti parancs kiadásának kezdete között a feszültség 0,25 V-tal csökken. Ez idővel történik.
Ezért ez idő alatt a mikroprocesszor fog működni.
Persze, ne park 416 parancsokat, amikor a mikroprocesszor hajt végre semmilyen funkciót befejezésekor adatok rögzítésére és tárolására a RAM-ban - ez a megbízható indikátora a feladatot. Ha az utasításonkénti ciklusok száma kisebb a fentieknél, vagy a működési frekvencia meghaladja a 25 MHz-et, 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 feszültségellenőrző házak
SRAM szabványos, nem felejtő memóriája
A DSC független, nem illékony SOS (2. táblázat) különálló lítiumforrással és vezérlő áramkörrel rendelkezik, amely folyamatosan figyeli az Upt tápfeszültségét a tolerancia kimeneti feszültségének állapotával. 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 a memóriablokkok a technológia RAM-ján alapulnak, az íráshoz és az olvasáshoz való hozzáférési idő ugyanaz, és ezeknek a műveleteknek a száma korlátlan. Az eszközök DIP (600-mil) vagy Power Cap esetekben kaphatók.
Új Power Cap modulok
A Power Cap csomag modul (3. ábra) lehetővé teszi a tok és annak tartalma felületi felszerelését - nem felejtő RAM. Teljesítmény Cap modulok, amely az egyedi struktúrát, amely két részből áll - egy platform szerelt kernel modult, amely integrált áramkörök, sőt Teljesítmény Cap lítiumelemmel. A Power Cap a készülék 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 lezárja a Power Cap modult a modul alján, hogy 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 verzió nem illékony 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.
A moduláris Power Cap egységhez egy memóriával, egy monitorral és egy akkumulátorvezérlővel ellátott alaptestet állítanak elő (a P index szerepel a névhez), egy Power Cap tok lítium akkumulátorral és egy kvarcrezonátorral 32.768 kHz-en.
Amint azt korábban említettük, a panel egy kétoldalas nyomtatott áramköri lapból áll, amelynek egyik oldalán egy 8 pólusú DS1213 feszültségvezérlő és egy lítium tápegység van feltöltve egy másik oldalon. Mindezt a konstrukciót a konnektorba helyezik, és a DS1213B / C / D három változatában kapható. A szabványos aljzat 4,4 és 4,5 V közötti fő áramkimaradást észlel, vagyis az érzékelési tartomány az Upt feszültség 5% -a. Ha a tartományt az Upt 10% -ára kell kiterjeszteni, a következő lépéseket kell tenni (5. ábra):- Vágja le a "TOL" ábrán látható fémsávot;
- A "T" jelöléssel ellátott fémmegmunkálási területek áthidalták.
Ábra. 5. A DS1213 "intelligens" aljzata
Frissítés a memória mennyiségének növeléséhez
Ez a művelet csak a DS1213B és DS1213D típusokra vonatkozik. A 8Kh8 SRAM-hoz tervezett DS1213B átalakítható 32Kh8 memóriává. A 128Kh8 hangerőre tervezett DS1213D átalakítható 512Kh8 memóriává. Ez a következőképpen alakul:- az "U" jelzésű fémpályát vágják;
- A "G" jelzésű fémező helyek áthidalásra kerülnek.
Az intelligens óra / RAM a DS1216B / C / D / H index. Ezek a rések ugyanazokkal a funkcionalitással rendelkeznek, mint a DS1213, de ezen kívül egy 16 pólusú chip is telepítve van az áramköri lapon, amely egy feszültségszabályozót és egy fantomórát tartalmaz egy házban. Valamennyi DS1216 a "Reset" jel (RTS) kimenetével van kiadva az 1. tüskén. Ha a "Reset" jel nem szükséges, akkor egy "RES" jelzésű fémpálca elegendő a vágáshoz.
A telepített RAM mennyiségének növeléséhez, például a DS1213B / D esetében, a következőket kell tennie:- vágja le az "U" betűvel jelölt fémpályát;
- A "G" jelzésű fémező helyek áthidalásra kerülnek.
Ebben az esetben a DS 1216B frissítésre kerül a 8Kh8-tól 32Kh8 memóriáig, és a DS1216D-t 128Kh8-ról 512Kh8-ra frissítik.
Alacsony teljesítményű statikus RAM
Az SOS chipek belépési engedélye van a chipen (CE), amely felhasználható a minimális fogyasztási módra történő átvitelhez. A vezérlőjelek, a CE és az OE lehetővé teszik sok chipek párhuzamos egyesítését, így megkapja a szükséges memória kapacitást. Az SOS eszközök támogatják a TTL áramkörök bemeneti és kimeneti szintjét a 2, 7: 5, 5 V feszültségtartományban. Az ugyanazon memória méretekkel a SRAM és a ROM általában felcserélhető a kimeneteken, és ennek megfelelően sok alkalmazás helyettesítheti egymást.