تعد الذاكرة مكونًا مهمًا من وحدات التحكم الدقيقة أو وحدات المعالجة المركزية (CPU) لتخزين المعلومات المستخدمة للتحكم مشاريع الإلكترونيات . داخليًا ، تم تقسيم الذاكرة إلى عدة أجزاء تتكون من أنواع خاصة من السجلات التي تساعد في تخزين البيانات. هناك نوعان من الذكريات مثل ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) وذاكرة القراءة فقط (ROM) ، يتوفر في العديد منها بطريقة مماثلة. سنناقش هنا حول تنظيم ذاكرة RAM 8051 وسجلاتها. هذه المعلومات مفيدة لـ تصميم نظام مضمن ers لكتابة البرنامج بسهولة.
ذاكرة وصول العشوائي
ذاكرة الوصول العشوائي منظمة 8051 متحكم:
يحتوي متحكم 8051 على 256 بايت من ذاكرة الوصول العشوائي ، والتي يتم تقسيمها بطريقتين ، مثل 128 بايت لـ سجلات الوظائف الخاصة (SFR) و 128 بايت لذاكرة الأغراض العامة. تحتوي منظمة ذاكرة RAM على مجموعة من سجلات الأغراض العامة التي تُستخدم لتخزين المعلومات مع سجل عناوين الذاكرة الثابتة ، وتحتوي ذاكرة SFR على جميع السجلات ذات الصلة الطرفية مثل السجل 'B' أو المُجمع أو العدادات أو الموقتات والسجلات ذات الصلة بالمقاطعة.
تنظيم ذاكرة RAM:
تسمى مجموعة مواقع التخزين في ذاكرة RAM منظمة ذاكرة RAM والتي يمكن التحكم فيها بواسطة قيمة تسجيل PSW. 8051 متحكم ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) مقسمة داخليًا إلى مجموعة من مواقع التخزين مثل البنوك ومنطقة البت القابلة للعنونة ومنطقة لوحة التسويد.
منظمة ذاكرة RAM
البنوك:
تحتوي البنوك على سجلات متعددة للأغراض العامة مثل R0-R7 ، وجميع هذه السجلات عبارة عن سجلات قابلة للعنونة بالبايت تقوم بتخزين أو إزالة 1 بايت فقط من البيانات. تنقسم البنوك إلى أربعة بنوك مختلفة مثل
- Bank0
- البنك 1
- Bank2
- Bank3
يتكون كل بنك من 8 سجلات للأغراض العامة وله عنوان خاص لتصنيف المعلومات المخزنة. يمكن تحديدها باستخدام قيم سجل PSW (i ، e ، RS1 ، RS0). يمكن استخدام bank1 و bank2 و bank3 كمنطقة مؤشر مكدس. عندما يكون تنظيم ذاكرة المكدس ممتلئًا ، يتم تخزين البيانات في منطقة لوحة التسويد. العنوان الافتراضي لمؤشر المكدس هو 07h.
سجلات البنك
منطقة عنونة بت:
تتكون منطقة البت القابلة للعنونة من سجلات بت قابلة للعنونة تقوم بتخزين أو إزالة 1 بت فقط من البيانات. تحتوي هذه المنطقة على إجمالي 128 عنوانًا بدءًا من 00h إلى 07Fh والتي تمثل موقع تخزين البيانات. يتم تشكيل منطقة عنونة البت بالقرب من البنوك المسجلة. تم تصميمها من العنوان 20H إلى 2FH. منطقة معالجة البت المستخدمة بشكل أساسي لتخزين متغيرات البت من ملف تطبيق برنامج ، مثل حالة إخراج الجهاز ، مثل مصابيح LED أو المحركات (تشغيل وإيقاف) وما إلى ذلك. كما تحتاج فقط منطقة عنونة بت لتخزين هذه الحالة. إذا أخذنا في الاعتبار منطقة البايت القابلة للعنونة لتخزين هذه الحالة حيث سيتم إهدار بعض الذاكرة.
منطقة عنونة بت
منطقة لوحة الخدش:
تتكون منطقة لوحة الخدش من سجلات بايت قابلة للعنونة تقوم بتخزين أو إزالة 1 بت فقط من البيانات. يتم تشكيله بالقرب من منطقة البت القابلة للعنونة. يتكون من 30H إلى 7FH. تُستخدم منطقة لوحة الخدش بشكل أساسي لتخزين متغيرات البايت من برنامج تطبيق ، مثل طباعة حالة إخراج الجهاز ، مثل اتجاهات المحرك (للأمام والخلف) وما إلى ذلك. عندما تمتلئ منطقة مؤشر التراص ، سيتم تخزين البيانات في منطقة لوحة التسويد. مساحة لوحة الخدش تتكون من 80 بايت من الذاكرة.
أنواع ذاكرة RAM:
ذاكرة RAM مصنفة إلى قسمين أنواع الذكريات مثل ذاكرة SRAM و DRAM.
SRAM (ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة):
ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة هي نوع من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) التي تحتفظ بالمعلومات الموجودة في ذاكرتها طالما يتم توفير الطاقة. توفر ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة وصولاً أسرع إلى البيانات وهي أكثر تكلفة مقارنةً بالذاكرة الحيوية. لا يحتاج SRAM إلى التحديث بشكل دوري.
ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة
في SRAM ، يتم تخزين كل بت في أربعة ترانزستورات تشكل اثنين من المحولات المتقاطعة. اثنان إضافيان الترانزستورات - الأنواع توفر للتحكم في الوصول إلى خلايا التخزين أثناء عمليات القراءة والكتابة. بشكل عام ، تستخدم SRAM ستة ترانزستورات لتخزين كل بت ذاكرة. تحتوي خلايا التخزين هذه على حالتين ثابتتين تستخدمان للإشارة إلى '0' و '1'.
DRAM (ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية):
DRAM هو نوع من وحدات ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) التي تخزن كل بت من البيانات داخل مكثف منفصل. هذه طريقة فعالة لتخزين البيانات في الذاكرة لأنها تتطلب مساحة فعلية أقل لتخزين البيانات.
يمكن للذاكرة الحيوية (DRAM) الاحتفاظ بكميات أكبر من البيانات بحجم شريحة معين. يجب إعادة شحن المكثفات في الذاكرة الحيوية باستمرار للحفاظ على شحنتها ، وبالتالي ، تتطلب الذاكرة الحيوية مزيدًا من الطاقة.
ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية
تتكون كل شريحة ذاكرة DRAM من موقع تخزين أو خلايا ذاكرة. وهي مكونة من مكثف وترانزستور يمكنهما الاحتفاظ بحالة نشطة أو غير نشطة. يشار إلى كل خلية DRAM على أنها بت.
عندما تكون خلايا DRAM في حالة نشطة ، يكون الشحن في حالة عالية. عندما تكون خلايا DRAM في حالة غير نشطة ، فإن الشحن يكون أقل من مستوى معين.
تنظيم ذاكرة التخزين المؤقت:
ذاكرة التخزين المؤقت هي نوع من الذاكرة تستخدم لحفظ البيانات المستخدمة بشكل متكرر من مواقع الذاكرة الرئيسية. يتم وضع ذاكرة التخزين المؤقت بالقرب من وحدة المعالجة المركزية. تبدأ ذاكرة التخزين المؤقت من 00h إلى 0Fh. ذاكرة التخزين المؤقت صغيرة نسبيًا ، وتتألف من 8 كيلو بايت و 16 كيلو بايت ولكنها تعمل بشكل فعال. إنها ذاكرة بايت قابلة للعنونة وتقوم بتخزين وإزالة 1 بت فقط من البيانات. تملأ الذاكرة المؤقتة من الذاكرة الرئيسية عندما تتطلب وحدات المعالجة المركزية التعليمات. تستخدم ذاكرة التخزين المؤقت بشكل أساسي لتقليل متوسط الوقت لذاكرة الوصول.
مزايا وتطبيقات SRAM و DRAM:
مزايا SRAM:
- يوفر SRAM سعات تخزين كبيرة على ذاكرة الرقاقة
- عادةً ما يكون للذاكرة SRAM زمن انتقال منخفض جدًا وأداء عالٍ
- من السهل جدًا تصميم واجهة المستخدم مقارنة بالذكريات الأخرى
مزايا DRAM:
- سعة التخزين عالية جدا
- إنه جهاز منخفض التكلفة وعالي الأداء.
تقدم هذه المقالة معلومات موجزة حول تنظيم ذاكرة متحكم 8051 وأنواع ذاكرة RAM وسجلات البنك وتنظيم ذاكرة التخزين المؤقت. لمزيد من المعلومات حول تنظيم الذاكرة والمساعدة الفنية الخاصة بك المشاريع القائمة على متحكم ، يمكنك التواصل معنا من خلال نشر تعليقاتك في قسم التعليقات أدناه.
