La memoria es un componente importante de los microcontroladores o CPU para almacenar información que se utiliza para controlar proyectos de electrónica . Internamente, la memoria se ha dividido en varias partes que consisten en tipos especiales de registros que ayudan a almacenar datos. Hay dos tipos de memorias como la memoria RAM y la memoria ROM, en muchas dos están disponibles de forma similar. Aquí discutiremos sobre la organización de la memoria RAM del 8051 y sus registros. Esta información es útil para diseño de sistema integrado ers para escribir programas fácilmente.
Memoria RAM
Organización de la memoria RAM del microcontrolador 8051:
El microcontrolador 8051 tiene 256 bytes de memoria RAM, que se divide en dos formas, como 128 bytes para registros de funciones especiales (SFR) y 128 bytes para memoria de propósito general. La organización de la memoria RAM contiene un grupo de registros de propósito general que se utilizan para almacenar información con un registro de dirección de memoria fija, y la memoria SFR contiene todos los registros relacionados con los periféricos, como el registro 'B', el acumulador, los contadores o temporizadores y los registros relacionados con las interrupciones.
Organización de la memoria RAM:
Un grupo de ubicaciones de almacenamiento en la memoria RAM se denomina organización de la memoria RAM que puede controlarse mediante el valor de registro PSW. Microcontrolador 8051 Memoria RAM dividida internamente en un conjunto de ubicaciones de almacenamiento, como bancos, área direccionable por bits y área de bloc de notas.
Organización de la memoria RAM
BANCOS:
Los bancos contienen varios registros de propósito general, como R0-R7, y todos estos registros son registros direccionables por bytes que almacenan o eliminan solo 1 byte de datos. Los bancos se dividen en cuatro bancos diferentes, como
- Banco0
- Banco1
- Banco2
- Banco3
Cada banco consta de 8 registros de propósito general y tiene su propia dirección para clasificar la información almacenada. Estos se pueden seleccionar utilizando los valores del registro PSW (i, e, RS1, RS0). El banco1, banco2, banco3 se puede utilizar como área de puntero de pila. Siempre que la organización de la memoria de la pila esté llena, los datos se almacenan en el área del bloc de notas. La dirección predeterminada del puntero de pila es 07h.
Registros bancarios
Área de bits direccionables:
El área de bit direccionable consta de registros direccionables de bit que almacenan o eliminan solo 1 bit de datos. Esta área tiene un total de 128 direcciones desde las 00h hasta las 07Fh que representan la ubicación de almacenamiento de datos. El área de bit direccionable se forma cerca de los bancos de registros. Están diseñados desde la dirección 20H a 2FH. Área direccionable de bits que se utiliza principalmente para almacenar variables de bits de un programa de aplicación , como el estado de salida del dispositivo, como LED o motores (ENCENDIDO y APAGADO), etc. Como solo se necesita un área direccionable de bits para almacenar este estado. Si consideramos un área direccionable por bytes para almacenar este estado, se desperdiciará algo de memoria.
Área de bits direccionables
Área del bloc de notas:
El área del bloc de notas consta de registros direccionables por bytes que almacenan o eliminan solo 1 bit de datos. Se forma cerca del área direccionable del bit. Se forma de 30H a 7FH. Área del bloc de notas que se utiliza principalmente para almacenar variables de bytes de un programa de aplicación, como imprimir el estado de salida de un dispositivo, como las direcciones del motor (hacia adelante y hacia atrás), etc. Siempre que el área del puntero de la pila se haya llenado, los datos se almacenarán en el área del bloc de notas. El área del bloc de notas consta de 80 bytes de memoria.
Tipos de memorias RAM:
Memoria RAM clasificada en dos tipos de recuerdos como la memoria SRAM y DRAM.
SRAM (memoria estática de acceso aleatorio):
La memoria estática de acceso aleatorio es un tipo de RAM que retiene la información en su memoria mientras se suministre energía. La RAM estática proporciona un acceso más rápido a los datos y es más cara en comparación con la DRAM. No es necesario actualizar SRAM periódicamente.
Memoria estática de acceso aleatorio
En SRAM, cada bit se almacena en cuatro transistores que forman dos inversores de acoplamiento cruzado. Dos adicionales transistores - tipos proporcionar para controlar el acceso a las celdas de almacenamiento durante las operaciones de lectura y escritura. Generalmente, SRAM usa seis transistores para almacenar cada bit de memoria. Estas celdas de almacenamiento tienen dos estados estables que se utilizan para indicar '0' y '1'.
DRAM (memoria dinámica de acceso aleatorio):
DRAM es un tipo de módulo RAM que almacena cada bit de datos dentro de un capacitor separado. Esta es una forma eficaz de almacenar los datos en la memoria porque requiere menos espacio físico para almacenar los datos.
DRAM puede contener más cantidades de datos por un tamaño de chip particular. Los condensadores en DRAM deben recargarse constantemente para mantener su carga, por lo tanto, DRAM requiere más energía.
Memoria dinámica de acceso aleatorio
Cada chip de memoria DRAM consta de una ubicación de almacenamiento o celdas de memoria. Está compuesto por un condensador y un transistor que pueden mantener el estado activo o inactivo. Cada celda de DRAM se denomina bit.
Cuando las células DRAM están en estado activo, la carga está en estado alto. Cuando las células DRAM están en un estado inactivo, la carga está por debajo de cierto nivel.
Organización de la memoria caché:
La memoria caché es un tipo de memoria que se utiliza para almacenar los datos de uso frecuente de las ubicaciones de la memoria principal. La memoria caché se coloca cerca de la CPU. La memoria caché comienza de 00h a 0Fh. La memoria caché es relativamente pequeña, consta de 8k y 16k pero funciona de manera efectiva. Es una memoria direccionable por bytes y almacena y elimina solo 1 bit de datos. La memoria caché se llena desde la memoria principal cuando las CPU requieren las instrucciones. La memoria caché se utiliza principalmente para reducir el tiempo medio de acceso a la memoria.
Ventajas y aplicaciones de SRAM y DRAM:
Ventajas de SRAM:
- La SRAM proporciona una gran capacidad de almacenamiento en memorias en chip.
- Normalmente, las SRAM tienen una latencia muy baja y un alto rendimiento.
- Es muy fácil de diseñar e interconectar en comparación con otras memorias.
Ventajas de DRAM:
- La capacidad de almacenamiento es muy alta.
- Es un dispositivo de bajo costo y alto rendimiento.
Este artículo ofrece una breve información sobre la organización de la memoria del microcontrolador 8051, los tipos de memorias RAM, los registros bancarios y la organización de la memoria caché. Para obtener más información sobre la organización de la memoria y asistencia técnica para su proyectos basados en microcontroladores , puede contactarnos publicando sus comentarios en la sección de comentarios a continuación.
