Minne är en viktig komponent i mikrokontroller eller processorer för att lagra information som används för att styra elektronikprojekt . Internt har minnet delats in i flera delar som består av speciella typer av register som hjälper till att lagra data. Det finns två typer av minnen som RAM-minne och ROM-minne, i många finns två på samma sätt. Här kommer vi att diskutera om RAM-minne organisation av 8051 och dess register. Denna information är till hjälp för inbäddad systemdesign för att enkelt skriva program.
RAM-minne
RAM-minne Organisation av 8051 Microcontroller:
8051 mikrokontroller har 256 byte RAM-minne, som är uppdelat på två sätt, till exempel 128 byte för specialfunktionsregister (SFR) och 128 byte för allmänt minne. RAM-minne organisation innehåller en grupp av register för allmänna ändamål som används för att lagra information med ett fast minnesadressregister och SFR-minne innehåller alla perifera relaterade register som ”B” -register, ackumulator, räknare eller timers och avbryter relaterade register.
RAM-minnesorganisation:
En grupp lagringsplatser i RAM-minne kallas RAM-minnesorganisation som kan styras av PSW-registervärde. 8051 mikrokontroller RAM-minne internt uppdelat i en uppsättning lagringsplatser som banker, bitadresserbart område och skrapblocksområde.
RAM-minnesorganisation
BANKER:
Bankerna innehåller olika allmänna register som R0-R7, och alla sådana register är byte-adresserbara register som bara lagrar eller tar bort 1-byte data. Bankerna är indelade i fyra olika banker, t.ex.
- Bank0
- Bank1
- Bank2
- Bank3
Varje bank består av 8 allmänna register och har en egen adress för att kategorisera lagrad information. Dessa kan väljas med hjälp av värdena i PSW-registret (i, e, RS1, RS0). Bank1, bank2, bank3 kan användas som stackpekarområde. När stackminnesorganisationen är full lagras datan i skrapladområdet. Standardadressen för stackpekaren är 07h.
Bankregister
Bit adresserbart område:
Bitadresserbart område består av bitadresserbara register som bara lagrar eller tar bort 1-bitars data. Detta område har totalt 128 adresser från 00h till 07Fh som representerar för datalagringsplats. Bitadresserbart område bildas nära registerbankerna. De är utformade från adress 20H till 2FH. Bitadresserbart område som främst används för att lagra bitvariabler från en applikationsprogram , som enhetens utgångsstatus, såsom lysdioder eller motorer (PÅ och AV) osv. Som behöver bara bit adresserbart område för att lagra denna status. Om vi betraktar byte adresserbart område för att lagra denna status som något minne kommer att slösas bort.
Bit adresserbart område
Scratch Pad Area:
Scratch pad-området består av byte adresserbara register som bara lagrar eller tar bort 1-bitars data. Det bildas nära det bitadresserbara området. Den bildas från 30H till 7FH. Scratch pad-området används främst för att lagra bytevariabler från ett applikationsprogram, som att skriva ut en enhetsutmatningsstatus, såsom motorriktningar (framåt och bakåt) osv.,. Varje gång pekareområdet har fyllts, lagras data i skrapbladsområdet. Scratch pad-området består av 80 byte minne.
Typer av RAM-minnen:
RAM-minne klassificerat i två typer av minnen som SRAM och DRAM-minne.
SRAM (statiskt slumpmässigt åtkomstminne):
Statiskt slumpmässigt åtkomstminne är en typ av RAM som behåller informationen i sitt minne så länge strömförsörjningen levereras. Statiskt RAM-minne ger snabbare åtkomst till data och är dyrare jämfört med DRAM. SRAM behöver inte uppdateras regelbundet.
Statiskt minne för slumpmässig åtkomst
I SRAM lagras varje bit i fyra transistorer som bildar två tvärkopplade omvandlare. Ytterligare två transistorer - typer tillhandahålla för att styra åtkomsten till lagringscellerna under läs- och skrivoperationer. Generellt använder SRAM sex transistorer för att lagra varje minnesbit. Dessa lagringsceller har två stabila tillstånd som används för att beteckna '0' och '1'.
DRAM (Dynamic Random Access Memory):
DRAM är en typ av RAM-modul som lagrar varje databit i en separat kondensator. Detta är ett skickligt sätt att lagra data i minnet eftersom det kräver mindre fysiskt utrymme för att lagra data.
DRAM kan innehålla mer datamängder med en viss chipstorlek. Kondensatorer i DRAM måste ständigt laddas för att behålla sin laddning, så DRAM kräver mer ström.
Dynamiskt Random Access Memory
Varje DRAM-minneskrets består av en lagringsplats eller minnesceller. Den består av kondensator och transistor som kan hålla antingen aktivt eller inaktivt tillstånd. Varje DRAM-cell kallas lite.
När DRAM-celler är i aktivt tillstånd är laddningen i högt tillstånd. När DRAM-celler är inaktiva är laddningen under en viss nivå.
Cache Memory Orgonization:
Cacheminne är en typ av minne som används för att lagra de ofta använda data från huvudminnesplatser. Cacheminnet är placerat nära CPU: n. Cacheminnet börjar från 00h till 0Fh. Cacheminnet är relativt litet, bestod av 8k och 16k men det fungerar effektivt. Det är ett byte adresserbart minne och det lagrar och tar bort endast 1-bitars data. Cacheminnet fylls från huvudminnet när processorer kräver instruktionerna. Cacheminnet används främst för att minska den genomsnittliga tiden till åtkomstminnet.
SRAM & DRAM Fördelar och applikationer:
Fördelar med SRAM:
- SRAM ger stora lagringskapaciteter på on-chip-minnen
- En SRAM har vanligtvis mycket låg latens och hög prestanda
- Det är väldigt enkelt att designa och gränssnitt jämfört med andra minnen
Fördelar med DRAM:
- Lagringskapaciteten är mycket hög
- Det är en billig och högpresterande enhet.
Den här artikeln ger en kort information om minnesorganisation av 8051 mikrokontroller, typer av RAM-minnen, bankregister och cacheminnesorganisation. För mer information om minnesorganisationen och teknisk assistans för din mikrokontrollerbaserade projekt kan du kontakta oss genom att lägga upp dina kommentarer i kommentarfältet nedan.
