Замены памяти SRAM и DRAM флэш-памятью не происходит из-за двух особенностей флэш-памяти: флэш работает существенно медленнее и имеет ограничение по количеству циклов перезаписи (от 10.000 до 1.000.000 для разных типов).
Надёжность, долговечность: информация, записанная на флэш-память, может храниться очень длительное время (от 20 до 100 лет), и способна выдерживать значительные механические нагрузки (в 5-10 раз превышающие предельно допустимые для обычных жёстких дисков).
Основное преимущество флэш-памяти перед жёсткими дисками и носителями CD-ROM состоит в том, что флэш-память потребляет значительно (примерно в 10-20 и более раз) меньше энергии. В отличие от EEPROM запись/стирание данных во флэш-памяти производится блоками: Обычный размер такого блока составляет 256 - 512 байт, однако в некоторых видах флэш-памяти объём блока может достигать 256Кбайт.
Для того, чтобы изменить один байт, сначала в буфер считывается весь блок, где содержится подлежащий изменению байт, стирается содержимое блока, изменяется значение байта в буфере, после чего производится запись измененного в буфере блока. Такая схема существенно снижает скорость записи небольших объёмов данных в произвольные области памяти, однако значительно увеличивает быстродействие при последовательной записи данных большими порциями.
Преимущества флэш-памяти:
· Более высокая скорость записи при последовательном доступе за счёт того, что стирание информации во флэш производится блоками.
· Себестоимость производства флэш-памяти ниже за счёт более простой организации.
Количество циклов стирание-запись более 105, срок хранения данных > 20-100 лет, скорость программирования – 10 Мбит/сек.
ПП – параллельные порты, обычно, байты.
Количество: различное, например в MCS 51 - 4 порта Р0, …, Р3 .
Порты бывают:
· Однонаправленный, для ввода или вывода;
· Двунаправленный (bi-directional) – полудуплексный;
· С альтернативным использованием выводов: e.g. для цифровых или аналоговых сигналов, для данных, для адреса, для управляющих сигналов.
или используется для управляющих сигналов, когда есть внешние устройства.
Режимы обмена информацией
| Программный · Синхронный обмен; без проверки признаков готовности устройства; · Асинхронный; проверка признака готовности (e.g. принтер); обмен с протоколом; · Обмен с прерыванием; | С использованием ПДП (прямого доступа к памяти) |
программным обменом управляет CPU, в ПДП – аппаратно
ПсП – последовательные порты (UART, USART) – universal sync/async receiver transmitter) – Intel; SPI – serial peripheral interface – Motorola.
RxD – receive data;
TxD – transmit data
КП – контроллер прерываний. Запросы бывают внешние и внутренние. В 51 – 2 внешних запроса INT0, INT1 – они поступают через линии порта Р3; и 3 внутренних – от устройств (от последовательного порта и др.)
Настройка КП:
· Приоритеты запросов;
· Запрет прерываний – индивидуально (маскирование):
2 регистра: Interrupt Private (priority)
Interrupt Enable
· Режим обслуживания запросов (Например, в 59-м режимы фиксированных приоритетов, циклическое изменение приоритетов запросов)
Т/С – таймер/счетчик. Как правило, задачи управления в контроллере выполняются в режиме реального времени, т.е. в течение определенного интервала времени контроллер должен выполнить ввод, обработку и вывод (цикл).
Для разгрузки CPU в контроллер ввели модули Т/С, количество:от 2-х до 5-ти. Таймер формирует временной интервал.
Функции Т/С:
1. Запуск отдельных подзадач алгоритма управления через промежутки ∆t, называемые метками реального времени;
2. Подсчет внешних импульсов;
3. Формирование последовательных импульсов требуемой частоты на входе Т/С.
КПДП – контроллер прямого доступа к памяти. Содержит от 1 до 4 каналов
Direct request (DRQ) – формируется контроллером периферийного устройства. КПДП – формирует запрос в ЦПУ – отключить ЦПУ от магистрали (HOLD, HLDA – hold acknowledgement); подтверждение – DACK – direct memory access acknowledgement.
АЦП/ЦАП – аналоговые сигналы обычно поступают через один выделенный порт. Существует несколько регистров для настройки (CONF)
ПП, ПсП, КП, Т/С, КПДП, АЦП/ЦАП – периферийные модули.
В некоторых контроллерах есть специализированные процессоры.
