Как записывается информация в микроконтроллер
В этой статье мы расскажем про способы записи данных в постоянную память или по-другому говорят ПЗУ- Постоянное запоминающее устройство или еще по-другому энергонезависимая память.
Когда кванторианцы заливают программу в Arduino через USB кабель они не задумываются как информация записывается в микроконтроллере, а зря. Хорошему специалисту по РЕЭ (радиоэлектронной аппаратуре) или Embedded программисту (программисту встраиваемых систем) необходима эта информация.
ROM (Read Only Memory), Mask–ROM или масочно-программируемое ПЗУ
Память вместе с программой изготавли¬ваются на этапе производства микроконтроллеров. Перезаписать информацию невозможно. Первые масочные ПЗУ появились в начале 1960–х годов и находят применение до настоящего времени благодаря таким достоинствам как:
• низкая стоимость при массовом производстве изделий;
• высокая надежность хранения программ.
Недостатки масочных ПЗУ — любое изменение прикладной программы связано со значительными затратами средств и времени на их внедрение в производство.
PROM
Может быть запрограммирована программистом только один раз. Эта память обычно содержит плавкие перемычки, которые пережигаются во время программирования. В настоящее время такая память используется очень редко.
EPROM
Cостоит из ячеек, которые программируются электрическими сигналами и стираются с помощью ультрафиолетового света (дедовский метод, в настоящее время не используется). Чтобы стереть содержимое ячейки, она освещается ультрафиолетовым светом. Этот процесс может занимать от нескольких секунд до нескольких минут.
Обычно, микросхемы EPROM производятся в керамическом корпусе с кварцевым окошком для доступа ультрафиолетового света. Такой корпус довольно дорог, что значительно увеличивает стоимость микросхемы. Для уменьшения цены микросхемы EPROM заключают в корпус без окошка (версия EPROM с однократным программированием). Сокращение стоимости при использовании таких корпусов может быть настолько значительным, что эти версии EPROM в настоящее время часто используются вместо масочно-программируемых ROM.
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Memory – электрически стираемая программируемая память) можно считать новым поколением EPROM памяти. В такой памяти ячейка стирается не ультрафиолетовым светом, электрическими сигналами с помощью транзисторов.
• память EEPROM более дорогая, чем EPROM (в два раза дороже EPROM с однократным программированием);
• EEPROM работает немного медленнее, чем EPROM;
• ПЗУ типа EEPROM имеют ограниченную емкость, размер увеличивается, а плотность записи низка;
• появились ПЗУ типа FLASH, которые имеют близкие пользовательские характеристики, но более низкую стоимость и высокую плотность записи.
FLASH
Дальнейшее развитие EEPROM – flash-память. Транзисторы в таком случае подключаются группами. Память FLASH (как и EEPROM) сохранила возмож¬ность многократного стирания и программирования. Из схемы памяти изъят тран¬зистор адресации каждой ячейки, что, с одной стороны, лишило возможности программировать каждый бит памяти отдельно, с другой стороны, позволило уве¬личить объем памяти.
Таким образом, функционально FLASH –память мало отличается от EEPROM. Основное отличие состоит в способе стирания записанной информации: если в EEPROM памяти стирание производится отдельно для каждой ячейки, то во FLASH памяти — целыми блоками.
Кстати, микроконтроллеры ATmega используемые в Arduino, оснащены сразу двумя видами памяти EEPROM и flash.
Всем удачи в изучении микропроцессорной техники!
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Воронов Евгений Валерьевич - педагог ИТ-квантума