एंबेडेड सिस्टम में विभिन्न प्रकार के मेमोरी मॉड्यूल का उपयोग किया जाता है

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एक एम्बेडेड सिस्टम विभिन्न प्रकार के कार्यों के लिए विभिन्न प्रकार के मेमोरी मॉड्यूल का उपयोग करता है जैसे सॉफ्टवेयर कोड का भंडारण और हार्डवेयर के लिए निर्देश। इन सॉफ्टवेयर कोड और निर्देशों का उपयोग किया जाता है कार्यक्रम माइक्रोकंट्रोलर

विभिन्न प्रकार की मेमोरी

विभिन्न प्रकार की मेमोरी



मेमोरी मॉड्यूल एक भौतिक उपकरण है जो डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग के लिए अस्थायी या स्थायी आधार पर प्रोग्राम या डेटा को स्टोर करने के लिए उपयोग किया जाता है। एम्बेडेड सिस्टम में यादों की विभिन्न किस्में हैं, प्रत्येक में ऑपरेशन का अपना विशेष मोड है। एक कुशल मेमोरी एम्बेडेड सिस्टम के प्रदर्शन को बढ़ाती है।


मेमोरी मॉड्यूल के 2 प्रकार

विभिन्न प्रकार के मेमोरी मॉड्यूल कोई भी प्रणाली आवेदन की प्रकृति पर निर्भर करती है उस प्रणाली का। कम लागत प्रणाली के लिए मेमोरी प्रदर्शन और क्षमता आवश्यकताएं छोटी हैं। एक मेमोरी मॉड्यूल का चयन एक डिजाइनिंग में सबसे महत्वपूर्ण आवश्यकता है माइक्रोकंट्रोलर आधारित परियोजना



निम्नलिखित सामान्य प्रकार के मेमोरी मॉड्यूल का उपयोग एम्बेडेड सिस्टम में किया जा सकता है।

  • अस्थिरमति
  • नॉन - वोलेटाइल मेमोरी

वाष्पशील मेमोरी मॉड्यूल - रैम

वाष्पशील मेमोरी डिवाइस एक प्रकार के स्टोरेज डिवाइस होते हैं, जो पावर पर उनके लागू होने तक उनकी सामग्री को धारण करते हैं।

जब बिजली बंद हो जाती है, तो ये यादें अपनी सामग्री खो देती हैं।


वाष्पशील मेमोरी डिवाइस का एक उदाहरण रैंडम एक्सेस मेमोरी (RAM) है

वाष्पशील मेमोरी मॉड्यूल-रैम

वाष्पशील मेमोरी मॉड्यूल-रैम

रैम मेमोरी चिप, जिसे मुख्य मेमोरी के रूप में संदर्भित किया जाता है, एक स्टोरेज लोकेशन है जो मेमोरी मॉड्यूल के साथ यादृच्छिक स्थान से सूचनाओं को संग्रहीत और जल्दी से एक्सेस करने की अनुमति देता है। मेमोरी सेल जिसे सूचना स्थानांतरण के लिए या किसी वांछित यादृच्छिक स्थान से एक्सेस किया जा सकता है, रैंडम एक्सेस मेमोरी कहलाता है।

एक रैम मेमोरी को स्टोरेज सेल के संग्रह के साथ डिज़ाइन किया गया है। प्रत्येक कोशिका में या तो BJT होता है या MOSFET मेमोरी मॉड्यूल के प्रकार के आधार पर। उदाहरण के लिए, 4 * 4 रैम मेमोरी 4 बिट जानकारी संग्रहीत कर सकती है।

इस मैट्रिक्स में एक पंक्ति और स्तंभ का प्रत्येक निर्देश एक मेमोरी सेल है। बीसी लेबल वाला प्रत्येक ब्लॉक, अपने 3 इनपुट और 1 आउटपुट के साथ बाइनरी सेल का प्रतिनिधित्व करता है। प्रत्येक ब्लॉक में 12 बाइनरी सेल होते हैं।

रैम मेमोरी के लिए आंतरिक डेटा स्टोरेज सर्किट

प्रत्येक मेमोरी ब्लॉक के लिए, डिकोडर से प्रत्येक शब्द आउटपुट सेलेक्ट इनपुट होता है। डिकोडर को मेमोरी इनेबल इनपुट के साथ सक्षम किया गया है। जब मेमोरी इनेबल पिन पिन लॉजिक लेवल पर होता है, तो डिकोडर के सभी आउटपुट लॉजिक लो लेवल पर होते हैं और मेमोरी किसी भी शब्द का चयन नहीं करती है। जब सक्षम पिन तर्क उच्च स्तर पर होता है, तो सीरियल इनपुट के अनुरूप समानांतर आउटपुट प्रत्येक मेमोरी ब्लॉक के लिए चयनित इनपुट के रूप में दिया जाता है।

रैम मेमोरी चिप के लिए आंतरिक डेटा भंडारण सर्किट

रैम मेमोरी चिप के लिए आंतरिक डेटा भंडारण सर्किट

एक बार शब्द का चयन हो जाने के बाद, प्रत्येक ब्लॉक के लिए पिन को पढ़ना और लिखना, ऑपरेशन को निर्धारित करता है। यदि रीड / राइट पिन लॉजिक लेवल पर है, तो इनपुट मेमोरी ब्लॉक पर लिखा जाता है। यदि रीड / राइट पिन तर्क उच्च स्तर पर है, तो आउटपुट प्रत्येक ब्लॉक से पढ़ा जाता है।

गैर-वाष्पशील मेमोरी-रोम मेमोरी

गैर-वाष्पशील यादें मेमोरी स्टोरेज के स्थायी भंडारण प्रकार हैं जो बिजली बंद होने पर भी संग्रहीत जानकारी प्राप्त कर सकते हैं। गैर-वाष्पशील मेमोरी डिवाइस का एक उदाहरण रीड ओनली मेमोरी (ROM) है।

ROM का मतलब है केवल पढ़ने के लिये मेमोरी । ROM का उपयोग केवल पढ़ने के लिए किया जा सकता है, लेकिन इस पर नहीं लिखा जा सकता है। ये मेमोरी डिवाइस गैर-वाष्पशील हैं।

गैर वाष्पशील मेमोरी-रोम मेमोरी

गैर वाष्पशील मेमोरी-रोम मेमोरी

जानकारी निर्माण के दौरान ऐसी यादों में स्थायी रूप से संग्रहीत होती है। ROM निर्देश संग्रहीत कर सकता है जो कंप्यूटर को शुरू करने के लिए आवश्यक होता है जब कंप्यूटर को बिजली दी जाती है। इस ऑपरेशन को बूटस्ट्रैप के रूप में जाना जाता है।

एक ROM मेमोरी सेल एक सिंगल ट्रांजिस्टर के साथ डिज़ाइन किया गया है। ROM मेमोरी का उपयोग केवल कंप्यूटर में ही नहीं बल्कि अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे नियंत्रकों, माइक्रो ओवन, वाशिंग मशीन आदि में भी किया जाता है।

एक ROM परिवार को भंडारण कोशिकाओं के संग्रह के साथ डिज़ाइन किया गया है। प्रत्येक मेमोरी सेल में या तो द्विध्रुवी या MOSFET ट्रांजिस्टर होता है जो मेमोरी के प्रकारों के आधार पर होता है।

राम चिप्स के प्रकार उपलब्ध हैं

रैम परिवार में दो महत्वपूर्ण मेमोरी डिवाइस शामिल हैं जो हैं

स्टेटिक रैंडम एक्सेस मेमोरी (SRAM)

स्टैटिक रैंडम एक्सेस मेमोरी मॉड्यूल एक प्रकार की रैम होती है जो तब तक अपनी मेमोरी में डेटा बिट्स को बरकरार रखती है जब तक कि बिजली की आपूर्ति की जा रही है। SRAM को समय-समय पर ताज़ा करने की आवश्यकता नहीं है। स्टैटिक रैम डेटा तक तेजी से पहुंच प्रदान करता है और DRAM से अधिक महंगा है।

स्थिर यादृच्छिक अभिगम स्मृति (SRAM)

स्थिर यादृच्छिक अभिगम स्मृति (SRAM)

SRAM में प्रत्येक बिट चार ट्रांजिस्टर में संग्रहीत होता है जो दो क्रॉस युग्मित इनवर्टर बनाते हैं। दो अतिरिक्त ट्रांजिस्टर - प्रकार पढ़ने और लिखने के संचालन के दौरान भंडारण कोशिकाओं तक पहुंच को नियंत्रित करने के लिए सेवा करें। आम तौर पर SRAM प्रत्येक मेमोरी बिट को स्टोर करने के लिए छह ट्रांजिस्टर का उपयोग करता है। इन संग्रहण कक्षों में दो स्थिर अवस्थाएँ होती हैं जिनका उपयोग and 0 'और' 1 'को दर्शाने के लिए किया जाता है।

लाभ:

  • बाहरी SRAM चिप मेमोरी की तुलना में बड़ी भंडारण क्षमता प्रदान करते हैं।
  • SRAM डिवाइस को छोटी और बड़ी क्षमताओं में भी पाया जा सकता है।
  • SRAMs में आमतौर पर बहुत कम विलंबता और उच्च प्रदर्शन होता है।
  • SRAM मेमोरी को अन्य यादों की तुलना में बहुत आसानी से डिजाइन और इंटरफेयर किया जा सकता है

अनुप्रयोग:

  • बाहरी SRAM डेटा के मध्यम आकार के ब्लॉक के लिए तेजी से बफर के रूप में काफी प्रभावी है। आप बाह्य SRAM का उपयोग उन डेटा को बफर करने के लिए कर सकते हैं जो ऑन-चिप मेमोरी में फिट नहीं होते हैं और DRAM जो प्रदान करता है उससे कम विलंबता की आवश्यकता होती है।
  • यदि आपके सिस्टम को 10 एमबी से बड़ी मेमोरी के ब्लॉक की आवश्यकता है, तो आप विभिन्न प्रकार की यादों जैसे कि SRAM पर विचार कर सकते हैं।

गतिशील रैंडम एक्सेस मेमोरी:

डायनेमिक रैंडम एक्सेस मेमोरी एक प्रकार का रैम मॉड्यूल है जो प्रत्येक बिट डेटा को एक अलग संधारित्र के भीतर संग्रहीत करता है। यह डेटा को मेमोरी में स्टोर करने का एक प्रभावी तरीका है क्योंकि डेटा को स्टोर करने के लिए कम भौतिक स्थान की आवश्यकता होती है।

डायनेमिक एक्सेस रैंडम मेमोरी (DRAM)

डायनेमिक एक्सेस रैंडम मेमोरी (DRAM)

DRAM का एक विशेष आकार SRAM चिप की तुलना में अधिक मात्रा में डेटा धारण कर सकता है। DRAM में कैपेसिटर को अपना चार्ज रखने के लिए लगातार रिचार्ज करने की आवश्यकता होती है। यही कारण है कि DRAM को अधिक शक्ति की आवश्यकता होती है।

प्रत्येक DRAM मेमोरी चिप में स्टोरेज लोकेशन या मेमोरी सेल्स होते हैं। यह संधारित्र और ट्रांजिस्टर से बना होता है जो सक्रिय या निष्क्रिय अवस्था को पकड़ सकता है। प्रत्येक DRAM सेल को एक बिट के रूप में संदर्भित किया जाता है।

जब DRAM सेल सक्रिय अवस्था '1' पर एक मान रखता है, तो चार्ज उच्च अवस्था पर होता है। जब DRAM सेल निष्क्रिय अवस्था '0' पर मान रखता है, तो चार्ज एक निश्चित स्तर से नीचे होता है।

लाभ:

  • भंडारण क्षमता बहुत अधिक है
  • यह कम लागत वाला उपकरण है

अनुप्रयोग:

  • इसका उपयोग डेटा के बड़े ब्लॉक को स्टोर करने के लिए किया जाता है
  • इसका उपयोग माइक्रोप्रोसेसर कोड निष्पादित करने में किया जाता है
  • ऐसे अनुप्रयोग जहां कम विलंबता मेमोरी एक्सेस की आवश्यकता होती है।

ROM यादें के प्रकार

ROM परिवार में विभिन्न प्रकार की मेमोरी में चार महत्वपूर्ण मेमोरी डिवाइस हैं जो हैं:

प्रोग्रामेबल रीड ओनली मेमोरी:

प्रोग्रामेबल रीड ओनली मेमोरी (PROM) को केवल एक बार उपयोगकर्ता द्वारा संशोधित किया जा सकता है। PROM फ़्यूज़ की श्रृंखला के साथ निर्मित है। चिप को प्रोग्रामर प्रोग्रामर द्वारा प्रोग्राम किया जाता है, जिसमें कुछ फ़्यूज़ जलाए जाते हैं। खुले फ़्यूज़ को लोगों की तरह पढ़ा जाता है, जबकि जले हुए फ़्यूज़ को शून्य के रूप में पढ़ा जाता है।

प्रोग्रामेबल रीड ओनली मेमोरी

प्रोग्रामेबल रीड ओनली मेमोरी

इरेज़ेबल प्रोग्रामेबल रीड ओनली मेमोरी:

इरेज़ेबल प्रोग्रामेबल रीड ओनली मेमोरी

इरेज़ेबल प्रोग्रामेबल रीड ओनली मेमोरी

इरेजेबल प्रोग्रामेबल रीड ओनली मेमोरी विशेष प्रकार के मेमोरी मॉड्यूल में से एक है जिसे त्रुटियों को ठीक करने के लिए किसी भी संख्या में प्रोग्राम किया जा सकता है। यह पराबैंगनी प्रकाश के संपर्क में आने तक अपनी सामग्री को बनाए रख सकता है।

पराबैंगनी प्रकाश अपनी सामग्री को मिटा देता है जिससे मेमोरी को प्रोग्राम करना संभव हो जाता है। EPROM मेमोरी चिप को लिखने और मिटाने के लिए, हमें PROM प्रोग्रामर नामक एक विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है।

EPROM को फ्लोटिंग गेट के रूप में जानी जाने वाली पाली सिलिकॉन धातु के एक छोटे टुकड़े पर विद्युत आवेश को दबाकर प्रोग्राम किया जाता है, जो मेमोरी सेल में स्थित होता है। जब इस गेट में चार्ज मौजूद होता है तो सेल को क्रमादेशित किया जाता है, यानी मेमोरी में ‘0 'होता है। जब चार्ज गेट में मौजूद नहीं होता है, तो सेल को प्रोग्राम नहीं किया जाता है, यानी मेमोरी में ’1’ होता है।

इलेक्ट्रिकल इरेजेबल प्रोग्रामेबल रीड ओनली मेमोरी :

EEPROM एक उपयोगकर्ता है जो केवल मेमोरी चिप को संशोधित करता है जिसे कई बार मिटाया और प्रोग्राम किया जा सकता है।

विद्युत व्यामार्जनीय क्रमादेश केवल पढने की यादास्त

विद्युत व्यामार्जनीय क्रमादेश केवल पढने की यादास्त

इन मेमोरी उपकरणों का उपयोग कंप्यूटर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में किया जाता है, जो बिजली की आपूर्ति को हटाए जाने पर सहेजे जाने वाले डेटा की छोटी मात्रा को संग्रहीत करने के लिए करते हैं। EEPROM की सामग्री को विद्युत आवेश में लाकर मिटा दिया जाता है।

EEPROM डेटा को एक बार में 1 बाइट डेटा संग्रहीत और निकाला जाता है। EEPROM को संशोधित होने के लिए कंप्यूटर से निकालने की आवश्यकता नहीं है। सामग्री को बदलने के लिए अतिरिक्त उपकरणों की आवश्यकता नहीं होती है।

आधुनिक EEPROM मल्टी बाइट पेज संचालन की अनुमति देता है और इसका जीवन सीमित है। EEPROM को 10 से 1000 तक साइकिल लिखने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। जब लिखने की कार्रवाई की संख्या पूरी हो जाती है, तो EEPROM काम करना बंद कर देता है।

EEPROM एक स्टोरेज डिवाइस है जिसे सेल डिजाइन में कम मानकों के साथ लागू किया जा सकता है। अधिक सामान्य सेल दो ट्रांजिस्टर से बना होता है। स्टोरेज ट्रांजिस्टर में EPROM के समान फ्लोटिंग गेज है। EEPROM के दो परिवार हैं जो सीरियल EEPROM और समानांतर EEPROM हैं। समानांतर EEPROM तेजी से और लागत प्रभावी है तो सीरियल मेमोरी।

फ्लैश मेमोरी:

फ्लैश मेमोरी इलेक्ट्रॉनिक्स और कंप्यूटर उपकरणों के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला उपकरण है। फ्लैश मेमोरी विशेष प्रकार की मेमोरी में से है जिसे डेटा के ब्लॉक के साथ मिटाया और प्रोग्राम किया जा सकता है। फ्लैश मेमोरी बिना किसी शक्ति के भी अपना डेटा रखती है। फ्लैश मेमोरी लोकप्रिय है क्योंकि यह EEPROM की तुलना में तेजी से और कुशलता से काम करती है।

फ्लैश मेमोरी

फ्लैश मेमोरी

फ्लैश मेमोरी मॉड्यूल को लगभग 100000 -10000000 राइट साइकल के लिए डिज़ाइन किया गया है। फ्लैश मेमोरी के साथ मुख्य बाधा उस पर कई बार डेटा लिखा जा सकता है। डेटा को फ्लैश मेमोरी से वांछित के रूप में कई बार पढ़ा जा सकता है, लेकिन एक निश्चित संख्या में लिखने के संचालन के बाद, यह काम करना बंद कर देगा।

ऑन-चिप मेमोरी

ऑन-चिप मेमोरी को RAM, ROM या अन्य मेमोरी जैसे किसी भी मेमोरी मॉड्यूल में संदर्भित किया जाता है, लेकिन यह भौतिक रूप से माइक्रोकंट्रोलर पर ही बाहर निकलता है। विभिन्न माइक्रोकंट्रोलर -टाइप्स जैसे 8051 माइक्रोकंट्रोलर में ऑन-चिप रॉम मेमोरी सीमित है। हालाँकि इसमें बाहरी ROM मेमोरी के 64KB और 64KB बाहरी रैम मेमोरी के अधिकतम विस्तार की क्षमता है।

ऑन-चिप मेमोरी

ऑन-चिप मेमोरी

/ EA पिन का उपयोग माइक्रोकंट्रोलर की बाहरी और आंतरिक यादों को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। यदि / ईए पिन 5 वी से जुड़ा है, तो डेटा को माइक्रोकंट्रोलर की आंतरिक मेमोरी से या उसके पास लाया जाता है। जब / ईए पिन जमीन से जुड़ा होता है, तो डेटा को बाहरी यादों से या उससे लाया जाता है।

मुझे आशा है कि अब तक आपको विभिन्न प्रकार की मेमोरी के बारे में स्पष्ट समझ होनी चाहिए। यहां आपके लिए एक मूल प्रश्न है- किसी भी एम्बेडेड सिस्टम को डिजाइन करने के लिए, आमतौर पर किस प्रकार की ROM और RAM का उपयोग किया जाता है और क्यों?

अपने जवाब नीचे कमेंट सेक्शन में दें।

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