Hukommelse er en vigtig komponent i mikrokontroller eller CPU'er til lagring af information, der bruges til at kontrollere elektronikprojekter . Internt er hukommelsen opdelt i flere dele, der består af specielle typer registre, der hjælper med at lagre data. Der er to typer minder som RAM-hukommelse og ROM-hukommelse, i mange er der to på samme måde. Her vil vi diskutere om RAM-hukommelsesorganisation af 8051 og dens registre. Disse oplysninger er nyttige for indlejret systemdesign er nemt at skrive program.
RAM-hukommelse
RAM-hukommelsesorganisation af 8051 mikrokontroller:
8051 mikrocontroller har 256 byte RAM-hukommelse, der er opdelt på to måder, såsom 128 byte til specielle funktionsregistre (SFR) og 128 byte til generel hukommelse. RAM-hukommelsesorganisation indeholder en gruppe af generelle formålsregistre som bruges til at gemme information med et fast hukommelsesadresseregister, og SFR-hukommelse indeholder alle perifere relaterede registre som 'B' -register, akkumulator, tællere eller timere og afbryder relaterede registre.
RAM-hukommelsesorganisation:
En gruppe lagerplaceringer i RAM-hukommelse kaldes RAM-hukommelsesorganisation, som kan styres af PSW-registerværdi. 8051 mikrokontroller RAM-hukommelse internt opdelt i et sæt lagerplaceringer såsom banker, bitadresserbart område og skrabepudeområde.
RAM-hukommelsesorganisation
BANKER:
Bankerne indeholder forskellige generelle formålsregistre, såsom R0-R7, og alle sådanne registre er byte-adresserbare registre, der kun gemmer eller fjerner 1-byte data. Bankerne er opdelt i fire forskellige banker som f.eks
- Bank0
- Bank1
- Bank2
- Bank3
Hver bank består af 8 generelle registre og har sin egen adresse til at kategorisere lagrede oplysninger. Disse kan vælges ved hjælp af værdierne i PSW-registeret (i, e, RS1, RS0). Bank1, bank2, bank3 kan bruges som stack-markørområde. Hver gang stack-hukommelsesorganisationen er fuld, gemmes dataene i bunden af området. Standardadressen til stakemarkøren er 07h.
Bankregistre
Bit adresserbart område:
Bitadresserbart område består af bitadresserbare registre, der kun gemmer eller fjerner 1-bit data. Dette område har i alt 128 adresser startende fra 00h til 07Fh, som repræsenterer datalagringsplacering. Bit adresserbart område dannes tæt på registerbankerne. De er designet fra adresse 20H til 2FH. Bit adresserbart område, der hovedsagelig bruges til at gemme bitvariabler fra en ansøgningsprogram , ligesom enhedens outputstatus, såsom lysdioder eller motorer (ON og OFF) osv. Som behøver kun bit adresserbart område for at gemme denne status. Hvis vi betragter byte adresserbart område til lagring af denne status, da noget hukommelse spildes.
Bit adresserbart område
Scratch Pad-område:
Scratch pad-området består af byte adresserbare registre, der kun gemmer eller fjerner 1-bit data. Det er dannet tæt på det bitadresserbare område. Det er dannet fra 30H til 7FH. Scratch pad-område, der hovedsagelig bruges til at gemme bytevariabler fra et applikationsprogram, som f.eks. At udskrive en enheds outputstatus, såsom motorretninger (frem og tilbage) osv.,. Hver gang stakemarkørområdet er udfyldt, gemmes data i området med ridser. Scratch pad-området består af 80 byte hukommelse.
Typer af RAM-hukommelser:
RAM-hukommelse klassificeret i to typer minder såsom SRAM og DRAM-hukommelse.
SRAM (statisk tilfældig adgangshukommelse):
Statisk tilfældig adgangshukommelse er en type RAM, der gemmer informationen i hukommelsen, så længe der tilføres strøm. Statisk RAM giver hurtigere adgang til dataene og er dyrere sammenlignet med DRAM. SRAM behøver ikke at blive opdateret med jævne mellemrum.
Statisk tilfældig adgangshukommelse
I SRAM lagres hver bit i fire transistorer, der danner to tværkoblede invertere. To yderligere transistorer - typer sørge for at kontrollere adgangen til lagringscellerne under læse- og skriveoperationer. Generelt bruger SRAM seks transistorer til at gemme hver hukommelsesbit. Disse lagringsceller har to stabile tilstande, der bruges til at betegne '0' og '1'.
DRAM (Dynamic Random Access Memory):
DRAM er en type RAM-modul, der gemmer hver bit data i en separat kondensator. Dette er en dygtig måde at gemme dataene i hukommelsen på, fordi det kræver mindre fysisk plads til at gemme data.
DRAM kan indeholde flere datamængder efter en bestemt chipstørrelse. Kondensatorer i DRAM skal konstant oplades for at holde deres opladning, DRAM kræver derfor mere strøm.
Dynamisk tilfældig adgangshukommelse
Hver DRAM-hukommelseschip består af en lagerplacering eller hukommelsesceller. Den består af kondensator og transistor, som kan holde enten aktiv eller inaktiv tilstand. Hver DRAM-celle kaldes en smule.
Når DRAM-celler er i aktiv tilstand, er opladning i høj tilstand. Når DRAM-celler er en inaktiv tilstand, er opladningen under et bestemt niveau.
Organisering af cachehukommelse:
Cache-hukommelse er en type hukommelse, der bruges til at gemme de hyppigt anvendte data fra de vigtigste hukommelsesplaceringer. Cachehukommelsen er placeret tæt på CPU'en. Cache-hukommelse starter fra 00h til 0Fh. Cache-hukommelse er relativt lille, bestod af 8k og 16k, men den fungerer effektivt. Det er en byte, der kan adresseres, og den gemmer og fjerner kun 1-bit data. Cachehukommelsen fyldt fra hovedhukommelsen, når CPU'er kræver instruktionerne. Cachehukommelsen bruges hovedsageligt til at reducere den gennemsnitlige tid til adgangshukommelsen.
SRAM & DRAM Fordele og applikationer:
Fordele ved SRAM:
- SRAM giver en stor lagerkapacitet på on-chip-hukommelser
- A SRAM'erne har typisk meget lav latenstid og høj ydeevne
- Det er meget let at designe og grænseflade sammenlignet med andre minder
Fordele ved DRAM:
- Lagerkapaciteten er meget høj
- Det er en billig og højtydende enhed.
Denne artikel giver en kort information om hukommelsesorganisation af 8051 mikrokontroller, typer RAM-hukommelser, bankregistre og cache-hukommelsesorganisation. For mere information om hukommelsesorganisationen og teknisk assistance til din mikrocontroller-baserede projekter , kan du henvende dig til os ved at sende dine kommentarer i kommentarfeltet nedenfor.
