Allbet登录网址:存储器的范例选择的能力和应遵循的根基原则

宿州新闻网/2020-06-26/ 分类:宿州科技/阅读:

存储器的范例将抉择整个嵌入式系统的操纵和机能,因此存储器的选择是一个很是重要的决定。

无论系统是回收电池供电照旧由市电供电,应用需求将抉择存储器的范例(易失性或非易失性)以及利用目标(存储代码、数据可能两者兼有)。别的,在选择进程中,存储器的尺寸和本钱也是需要思量的重要因素。对付较小的系统,微节制器自带的存储器就有大概满意系统要求,而较大的系统大概要求增加外部存储器。为嵌入式系统选择存储器范例时,需要思量一些设计参数,包罗微节制器的选择、电压范畴、电池寿命、读写速度、存储器尺寸、存储器的特性、擦除/写入的经久性以及系统总本钱。

图1列出了在嵌入式应用系统中最常用的存储器范例。下面接头在选择存储器时应遵循的根基原则。

选择存储器时应遵循的根基原则

1.内部存储器与外部存储器

一般情况下,当确定了存储措施代码和数据所需要的存储空间之后,设计工程师将抉择是回收内部存储器照旧外部存储器。凡是情况下,内部存储器的性价比最高但机动性最低,因此设计工程师必需确定对存储的需求未来是否会增长,以及是否有某种途径可以进级到代码空间更大的微节制器。基于本钱思量 ,人们凡是选择能满意应用要求的存储器容量最小的微节制器,因此在预测代码局限的时候要必需出格小心,因为代码局限增大大概要求改换微节制器。

今朝市场上存在各类局限的外部存储器器件,我们很容易通过增加存储器来适应代码局限的增加。有时这意味着以封装尺寸沟通但容量更大的存储器替代现有的存储器,可能在总线上增加存储器。纵然微节制器带有内部存储器,也可以通过增加外部串行EEPROM或闪存来满意系统对非易失性存储器的需求。

2.引导存储器

在较大的微节制器系统或基于处理惩罚器的系统中,设计工程师可以操作引导代码举办初始化。应用自己凡是抉择了是否需要引导代码,以及是否需要专门的引导存储器。譬喻,假如没有外部的寻址总线或串行引导接口,凡是利用内部存储器,而不需要专门的引导器件。但在一些没有内部措施存储器的系统中,初始化是操纵代码的一部门,因此所有代码都将驻留在同一个外部措施存储器中。某些微节制器既有内部存储器也有外部寻址总线,在这种情况下,引导代码将驻留在内部存储器中,而操纵代码在外部存储器中。这很大噶鲱安全的要领,因为改变操纵代码时不会呈现意外地修改引导代码。在所有情况下,引导存储器都必需长短易失性存储器。

3.设置存储器

对付现场可编程门阵列(FPGA)或片上系统(SoC),人们利用存储器来存储设置信息。这种存储器必需长短易失性EPROM、EEPROM或闪存。大大都情况下,FPGA回收SPI接口,但一些较老的器件仍回收FPGA串行接口。串行EEPROM或闪存器件最为常用,EPROM用得较少。

4.措施存储器

所有带处理惩罚器的系统都回收措施存储器,但设计工程师必需抉择这个存储器是位于处理惩罚器内部照旧外部。在做出了这个决定之后,设计工程师才气进一步确定存储器的容量和范例。虽然有的时候,微节制器既有内部措施存储器也有外部寻址总线,此时设计工程师可以选择利用它们傍边的任何一个,可能两者都利用。这就是为什么为某个应用选择最佳存储器的问题,经常由于微节制器的选择变得巨大起来,以及为什么改变存储器的局限也将导致改变微节制器的选择的原因。

假如微节制器既操作内部存储器也操作外部存储器,则内部存储器凡是被用来存储不常改变的代码,而外部存储器用于存储更新较量频繁的代码和数据。设计工程师也需要思量存储器是否将被在线从头编程或用新的可编程器件替代。对付需要重编程成果的应用,人们凡是选用带有内部闪存的微节制器,但带有内部OTP或ROM和外部闪存或EEPROM的微节制器也满意这个要求。为低落本钱,外部闪存可用来存储代码和数据,但在存储数据时必需小心制止意外修改代码。

在大大都嵌入式系统中,人们操作闪存存储措施以便在线进级固件。代码不变的较老的应用系统仍可以利用ROM和OTP存储器,但由于闪存的通用性,越来越多的应用系统正转向闪存。表1给出了措施存储器范例的参数较量。

5.数据存储器

与措施存储器雷同,数据存储器可以位于微节制器内部,可能是外部器件,但这两种情况存在一些不同。有时微节制器内部包括SRAM(易失性)和EEPROM(非易失)两种数据存储器,但有时不包括内部EEPROM,在这种情况下,当需要存储大量数据时,设计工程师可以选择外部的串行EEPROM或串行闪存器件。虽然,也可以利用并行EEPROM或闪存,但凡是它们只被用作措施存储器。

当需要外部高速数据存储器时,凡是选择并行SRAM并利用外部串行EEPROM器件来满意对非易失性存储器的要求。一些设计还将闪存器件用作措施存储器,但保存一个扇区作为数据存储区。这种要领可以低落本钱、空间并提供非易失性数据存储器。

针对非易失性存储器要求,串行EEPROM器件支持I2C、SPI或微线(Microwire)通讯总线,而串行闪存凡是利用SPI总线。由于写入速度很快且带有I2C和SPI串行接口,FRAM在一些系统中获得应用。表2较量了种种数据存储器的优缺点。

6.易失性和非易失性存储器

存储器可分成易失性存储器可能非易失性存储器,前者在断电后将丢失数据,尔后者在断电后仍可保持数据。设计工程师有时将易失性存储器与后备电池一起利用,使其表示犹如非易失性器件,但这大概比简朴地利用非易失性存储器越发昂贵。然而,对要求存储器容量很是大的系统而言,带有后备电池的DRAM大概是满意设计要求且性价比很高的一种要领。

在有持续能量供应的系统中,易失性或非易失性存储器都可以利用,但必需基于断电的大概性做出最终决定。假如存储器中的信息可以在电力规复时从另一个信源中规复出来,则可以利用易失性存储器。

选择易失性存储器与电池一起利用的另一个原因是速度。尽量非易失存储器件可以在断电时保持数据,但写入数据(一个字节、页或扇区 )的时间较长。

7.串行存储器和并行存储器

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