ОЗУ (англ RAM) і ПЗУ (англ ROM) – це цифрові накопичувачі інформації Їх застосовують, якщо внутрішніх ресурсів MK з тих чи інших причин недостатньо Для порівняння, обсяг памяті даних MK становить 05 .. 8 Кбайт, обсяг памяті програм – 2 .. 256 Кбайт Підключити ж до MK можна ще одну або декілька зовнішніх мікросхем ОЗУ ємністю 32 .. 512 Кбайт або флеш-ПЗУ ємністю 05 .. 128 Мбайт Збільшення обчислювальних ресурсів наявності

Узагальнені структурні схеми ОЗУ і ПЗУ в чому збігаються (Мал 38) Базою служить прямокутна матриця комірок памяті, доступ до якої здійснюється через лінії адреси AO .. An, а читання / запис – через двунаправленную шину даних I / OO..I / Ok Численні різновиди ОЗУ і ПЗУ відрізняються один від одного логікою формування сигналів управління CS, WR, RD, а також наявністю або відсутністю мультиплексування адресних ліній

Рис 38 Структурна схема ОЗУ (ПЗУ)

Зовнішні ПЗУ краще використовувати «низьковольтні» електрично перезаписувані (ключове слово «Flash») Напруга програмування у них становить 5 В на відміну від 12 .. 27 В в старовинних «високовольтних» ПЗУ 27C256, КР573РФ6А, які застосовувати зараз спільно з MK не має сенсу

Типове час зберігання інформації в флеш-ПЗУ досягає 10 .. 40 років при 01 .. 1 млн циклів перезапису Розрізняють послідовні і паралельні флеш-ПЗУ Перші з них малогабаритні, маловиводние, але вони мають низьку швидкість доступу і невисоку ємність Приклад – серії 24Cxxx, 93Cxx Для підключення таких ПЗУ до MK застосовують двох або трипровідні інтерфейси PC, SPI На противагу цьому паралельні флеш-ПЗУ володіють великим обсягом памяті, хорошим швидкодією, але вимагають для сполучення з MK багато висновків (два-три вільних 8-бітних порту) Приклад – серії 28Fxxx, 29Cxxx

Зовнішні ОЗУ мають високу швидкість запису і читання, але інформація в них втрачається при виключенні живлення Для сполучення ОЗУ з MK використовують обидві лінії портів Іноді вигідніше їх перевести в спеціальний режим «External RAM», при якому область зовнішнього ОЗУ включається в загальну карту памяті Чи підтримує конкретний MK подібний режим, можна визначити за специфічними назвами ліній портів в його умовному позначенні Наприклад, на Рис 39 це «АР0» .. «АР7» (шина даних / адреси), «А8» .. «А15» (старші розряди шини адреси), «ALE», «WR», «RD» (сигнали управління)

На Рис 310, а .. і наведені схеми підключення зовнішньої памяті до MK

а) мікросхема DS1 (фірма Samsung) – це «інтелектуальний» перепрограммируемое ПЗУ з собственой системою команд Застосовується, зокрема, в USB-накопичувачах

Рис 39 Розташування висновків і назви сигналів у MK Atmel ATmega8515

б) 16-розрядна інформація в динамічному ОЗУ DS1 (фірма OKI) передається / приймається через висновки «1/01» .. «1/04» послідовно в часі чотирма блоками

Рис ЗЛО Схеми підключення зовнішньої памяті до MK (продовження):

в) шина адреси «А0» .. «А18» і шина даних «Ю0» .. «Ю7» статичного ОЗУ DS1 (фірма Samsung) мультиплексируются регістрами DD1, DD2 По фронтах сигналів F1, F2 в регістрах за два рази защелкивается повний адреса комірки Відсутні адреси формуються прямо від MK («R0» .. «R2») При читанні / запису ОЗУ («* RD» / «* WR») працюють 8 верхніх ліній MK

г) DS1 – це ферроелектріческое послідовне «ОЗУ / ПЗУ» FRAM (фірма Ramtron), що підключається до MK по шині PC При поданому харчуванні FRAM еквівалентна ОЗУ, а при вимкненому – ПЗУ Число перезаписів не обмежена (), Час зберігання інформації 45 років

д) підключення послідовного ОЗУ DS1 (64Kx8) до MK через трехпроводной інтерфейс і «антізвонние» резистори R2 .. R4

Рис 310 Схеми підключення зовнішньої памяті до MK (продовження):

е) в регістрі DD1 зберігаються молодші 8 біт шини адреси Старші 7 біт подаються від MK безпосередньо на ОЗП DS1 фірми Hitachi MK працює в режимі «External RAM» На вхід «СЕ» ОЗУ DS1 замість загального проводу можна подати сигнал дозволу з вільного виходу MK Це дозволяє знизити загальний витрата енергії від джерела живлення, оскільки при високому рівні на вході «СЕ» мікросхема DS1 переходить в економічний режим зберігання даних

ж) підключення до MK послідовного флеш-ОЗУ DS1 фірми Atmel Якщо перемикач S1 замкнутий, то в ОЗУ не можна записувати дані, це режим захисту Резистори R3, R4 в деяких схемах відсутні Заміна DS1 – будь-яке ОЗУ більшої / меншої ємності з сімейства DataFlash AT45DB фірми Atmel, включаючи застарілі моделі AT45DB081B-CNU

Рис 310 Схеми підключення зовнішньої памяті до MK (закінчення):

з) при прямому підключенні флеш-ПЗУ DS1 (фірма AMD) до MK потрібна велика кількість вільних ліній портів Деякі вихідні лінії MK, наприклад, «А7», можуть бути одночасно задіяні для управління іншими вузлами, однак робити це допускається тільки тоді, коли відсутня звернення до ПЗУ, тобто При рівні сигналу «ОЕ»

і) збільшення ємності ОЗУ за рахунок паралельного зєднання мікросхем DSl .. DSn Кожне з підключених ОЗУ має власний мережевий програмний адресу, який визначається різними логічними рівнями на входах «АТ», «А1», «А2»

Джерело: Рюмік, С М, 1000 і одна мікроконтролерна схема Вип 2 / С М Рюмік – М: ЛР Додека-ХХ1, 2011 – 400 с: Ил + CD – (Серія «Програмовані системи»)