රූපය 1: උසස් ක්රියාකාරිත්වයට සහය දැක්වීම සඳහා බාහිර මතකය භාවිතා කරමින් වෛද්ය උත්තේජක උපාංගයක බ්ලොක් රූප සටහන
පද්ධති ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පීන් සඳහා වූ පළමු අභියෝගය වන්නේ පද්ධතියේ හදවත ලෙස චිප් (සොස්) හෝ මයික්රොකොන්ට්රෝලර් හි නිවැරදි පද්ධතිය හඳුනා ගැනීමයි. සමස්ත පද්ධතියේ බල අයවැය එකවර අඩු කරන අතරම අපේක්ෂිත කාර්ය සාධනය සැපයීමට හැකියාව තිබිය යුතුය.
බාහිර මතකයන්, සංවේදක සහ ටෙලිකොට්රි අතුරුමුහුණත් වැනි පර්යන්ත උපාංග SAC / MICCONTROLLER කාර්ය සාධනය හා සැසඳිය යුතු අතර සංයුක්ත ආකෘති සාධකයකට සහ කාර්යක්ෂම බලශක්ති පරිභෝජනය සඳහා ද සහාය විය යුතුය.
මතක තේරීම්
තෝරාගත් උපකරණය සාමාන්යයෙන් ෆ්ලෑෂ් සහ එස්රාම් යන මතකයන් වර්ග දෙකක් ඒකාබද්ධ කරයි.
ෆ්ලෑෂ් යනු සාපේක්ෂව මන්දගාමී ලිවීම, අස්ථාවර නොවන මතකයක්, ලිවීමේ චක්ර ගණනකට සහාය වේ. යෙදුම් කේතය, පද්ධති තොරතුරු සහ / හෝ පශ්චාත් සැකසූ පරිශීලක දත්ත ල logs ු-සටහන් වැනි ස්ථාවර හෝ මන්දගාමී වෙනස්වන දත්ත රඳවා තබා ගැනීමට එය භාවිතා කරයි.
SRAM යනු අසීමිත ලිවීමේ චක්රය විඳදරාගැනීම වේගවත් ප්රවේශයක් වන වාෂ්පශීලී මතකයකි. තාවකාලික ධාවන කාල පද්ධති දත්ත ගබඩා කිරීම සඳහා එය භාවිතා කරයි.
පද්ධති සංකීර්ණත්වය වැඩිවන බැවින්, බහු ගණිත කාර්යයන් සහ ඇල්ගොරිතම සඳහා කේත සංකීර්ණත්වය කේත සංකීර්ණතාවයට හේතු වේ. චිපයේ අභ්යන්තර මතක ධාරිතාව ප්රමාණවත් නොවිය හැකිය. අතේ ගෙන යා හැකි වෛද්ය ක්රමවේදයන්ට බොහෝ විට අමතර ආචයනයක් අවශ්ය වන අතර බාහිර මතකය සමඟ අභ්යන්තර මතකය වැඩි කිරීමට නිර්මාණකරුවන්ට අවශ්ය වේ (රූපය 1).
RAM පුළුල් කිරීම සඳහා අඩු බල බාහිර මතකයක් භාවිතා කළ හැකිය, සාමාන්යයෙන් ඉතා අඩු ක්රියාශීලී සහ ස්ථාවර ධාරාවක් සහිත SRAM. වාෂ්පශීලී නොවන ආචයනය සඳහා විකල්ප අතර ෆ්ලෑෂ්, ඊපීආර්එම්, එම්ආර්එම් සහ එෆ්-රාම් ඇතුළත් වේ.
අනුක්රමික ෆ්ලෑෂ් මතකය එහි අඩු වියදම සහ ඉහළ .නත්වයක් ලබා ගැනීම නිසා අස්ථාවර නොවන වැඩසටහන සහ දත්ත ගබඩා ව්යාප්තිය සඳහා භාවිතා කරයි. කෙසේ වෙතත්, එයට සාපේක්ෂව ඉහළ බලශක්ති පරිභෝජනයක් ඇති අතර එමඟින් බැටරි පදනම් කරගත් උපාංගවල මෙහෙයුම් ජීවිතය අඩු කරයි.
සමහර යෙදුම් මතකයේ කොටසක් EEPROM සමඟ ප්රතිස්ථාපනය කරන්න, නමුත් මෙය තවමත් බැටරි හිතකාමී නොවේ, විශේෂයෙන් EEPROM වෙත මෙහෙයුම් සඳහා මෙහෙයුම් ඇතුළත් වන විට. එය යෙදුම් කේත නිර්මාණය ද සංකීර්ණ කරයි.
චුම්බක-ප්රතිරෝධී RAM (MRAM) අසීමිත ලිවීම විඳදරාගැනීම. කෙසේ වෙතත්, එහි අවාසිය නම් එය ඉතා ඉහළ ක්රියාකාරී හා වත්මන් පරිභෝජනය කරන අතර ගබඩා කළ දත්ත දූෂිත කළ හැකි චුම්බක ක්ෂේත්ර වලට ගොදුරු වේ. එබැවින් මෙම ලක්ෂණ බැටරි ක්රියා කරන වෛද්ය උපකරණවල එය නුසුදුසු බවට පත් කරයි.
ෆෙරෝ මෙරෙක්ට්රික් රම් (එෆ්-රේනය), අතේ ගෙන යා හැකි වෛද්ය උපකරණවල ප්රධාන වාසි කිහිපයක් ඇති අතර එයට ඉහළ ලිවීමේ චක්රීය විඳදරාගෙන තිබේ.
වෛද්යමය සංකූලතා
රූපය 2: වාෂ්පශීලී නොවන මතක තාක්ෂණයන් සඳහා 4MB SHOW (μJ) සඳහා බලශක්ති පරිභෝජනය (μJ)
EEPROM සහ ෆ්ලෑෂ් හි සීමිත ලිවීමේ අවසානය නිරන්තරයෙන් යාවත්කාලීන වන දත්ත ල logs ු-සටහන් ගබඩා කිරීමට අවශ්ය වෛද්ය උපකරණ සඳහා විභව ගැටළු නිර්මාණය කරයි. 1e + 5 සහ EEPROM හි අනුපිළිවෙල පිළිබඳ ෆ්ලෑෂ් විඳදරාගැනීම ලබා දෙයි 1E + 6. එෆ්-රාම් විසින් චක්ර විඳදරාගැනීම 1e + 14 (හෝ ට්රිලියන 100) වේ. මෙමඟින් සංකීර්ණ ඇඳුම් මට්ටමේ ඇල්ගොරිතම සහ අධික ප්රතිපාදන අතිරේක ධාරිතාව ක්රියාත්මක නොකර වැඩි දත්ත ලොග් වීමට හැකි වන පරිදි උපාංගවලට හැකි වේ (රූපය 3).
දෙවන වාසියක් වන්නේ එෆ්-රාම්ගේ අභ්යන්තර ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය ආරෝපණ මත පදනම් වූ ෆ්ලෑෂ් හෝ ඊපීආර්එම් ආචයන උපාංගවලට වඩා විශාලත්වයේ අඩු ක්රියාකාරී ශක්තියක් පරිභෝජනය කිරීමයි.
උදාහරණයක් ලෙස, සයිප්රස් සහාය වීමෙන් ෆෙලන් එෆ්-රැම්ස් සහාය, ගැඹුරු බලය පහත හෙලීය. මේවා යෙදුමකට ක්රියාත්මක කිරීමෙන් අඩු ක්රියාකාරී බල ප්රකාරය සමඟ ඒකාබද්ධව විශාලත්වයේ ඇණවුම් දෙකක් පමණ විදුලි පරිභෝජනය අඩු කර ගත හැකිය.
රූපය 3: වාෂ්පශීලී නොවන මතක තාක්ෂණයන් සඳහා විඳදරාගැනීමේ චක්රය
EEPROM සහ ෆ්ලෑෂ් සඳහා අතිරේක පිටු වැඩසටහන / පිටු ලිවීමේ චක්ර වරන් අවශ්ය වන අතර එමඟින් පද්ධතිය ලිවීමේ මෙහෙයුම් සඳහා ක්රියාකාරී කාලය වැඩි වේ. F-RAM හි ආසන්නතම අස්ථාවරත්වය මඟින් බැටරි ක්රියාකාරිත්වය සම්පුර්ණයෙන්ම ක්රියා විරහිත කිරීම හෝ ක්රියාකාරී කාලය සහ ක්රියාකාරී ධාරාව යන දෙකම අඩු කිරීම සඳහා අඩු බලධාරී උදාසීන මාදිලියකට පද්ධතිය අඩු බලධාරී මාදිලියකට ගෙන යාමට ඉඩ දෙයි.
බල ගමනක් අතරතුර දත්ත අවදානමට ලක්වන යෙදුම් අවශ්යතා ඇති යෙදුම්වල ද මෙය විශ්වසනීයත්වය වැඩි කරයි. පටිගත කරන ලද දත්ත ආරක්ෂා කිරීම සඳහා එක්ස් කිරණ සහ ගැමා විකිරණ ඇතුළු විවිධ වර්ගයේ විකිරණවලට එෆ්-රාම් සෛල ද ඉතා අවාසනාවන්ත වන අතර එය පටිගත කළ දත්ත ආරක්ෂා කිරීම සඳහා චුම්බක ක්ෂේත්ර වලින් ප්රතිශක්තීකරණය වේ.
එක්ස්සෝන් එල්පී වැනි සමහර එෆ්-රාම් උපාංග, සෑම-බිට් 6-බිට් දත්ත වචනයෙන් තනි බිට් දෝෂ හඳුනාගෙන නිවැරදි කිරීම, තීරණ පද්ධතියේ දත්ත ලොග්ගේ ගබඩා විශ්වසනීයත්වය ඉහළ නැංවීම. F-RAM විසින් පාලිත උපරිම ධාරාව සඳහා ද සහාය වේ (එනම් බැටරිය අධික ලෙස බැහැර කිරීම වැළැක්වීම සඳහා 1.5 ma ට අඩු වත්මන් පාලනය අඩු කරයි).
F-RAM ඇසුරුම්වල තබා ගත හැකි වන අතර එය අවකාශය කාර්යක්ෂම වේ. උදාහරණයක් ලෙස, එක්ස්ලන් එල්පී 8MBit දක්වා පහත දැක්වෙන අතර කර්මාන්තයේ සම්මත අට-පින් සොයික් සහ කුඩා සහ කුඩා ග්රේට් I / O සහ 108mhz qspi (ක්වාඩ්-එස්පී) I / O.
එෆ්-රේනය පාහේ අස්ථාවර නොවන විඳදරාගෙන, ක්ෂණික අස්ථාවර නොවන, අඩු බලශක්ති පරිභෝජනය, පද්ධති නිර්මාණකරුවන්ට RAM- හා ROM මත පදනම් වූ දත්ත සහ තනි මතකයක් තුළ ඇති කාර්යයන් ඒකාබද්ධ කිරීමට ඉඩ දෙයි.
වෙස්මුහුණු-රොම්, ඔට්පී-එප්රෝම් සහ ෆ්ලෑෂ් ඇතුළු ROM-මත පදනම් වූ තාක්ෂණයන්, වාෂ්ප නොවන අතර කේත ගබඩා යෙදුම් දෙසට නැඹුරු වේ.
නන්ඩ්-ෆ්ලෑෂ් සහ ඊප් රෝමියන්ට අස්ථාවර නොවන දත්ත මතකය ලෙස ද සේවය කළ හැකිය. විකල්ප මතකයන් සමඟ සසඳන විට ඔවුන් සියල්ලන්ටම සම්මුතියක් අවශ්ය වේ, මන්ද ඔවුනට විකල්ප මතකයන් හා සසඳන විට අඩු කාර්ය සාධනයක් සහිත කේතය සහ දත්ත ගබඩා කිරීම.
මෙම තාක්ෂණයන් අඩු වියදම් කෙරෙහි අවධානය යොමු කරන අතර එමඟින් භාවිතයේ පහසුව සහ / හෝ කාර්ය සාධනය සඳහා වෙළඳාමක් අවශ්ය වේ.
රාම් මත පදනම් වූ තාක්ෂණයන් දත්ත මතකයක් ලෙසත්, ෆ්ලෑෂ් වලින් ක්රියාත්මක කිරීමේදී කේත ක්රියාත්මක කිරීම සඳහා වැඩ කරන ඉඩක් ලෙසත්, මන්දගාමී බව ඔප්පු වේ. RAM කේතය කේත හා දත්ත ක්රියාකාරීත්වය සපයයි, නමුත් එහි වාෂ්පශීලී ස්වභාවය එය තාවකාලික ගබඩාවට භාවිතා කිරීම සීමා කරයි.
අතේ ගෙන යා හැකි යෙදුම් හැකි තරම් සංරචක කිහිපයක් ලෙස ප්රශස්තිකරණ කාර්ය සාධනය අවශ්ය වේ.
බහුවිධ මතක වර්ග භාවිතා කිරීම අකාර්යක්ෂමතාවයකට හේතු වේ, කේත සැලසුම් කිරීම සංකීර්ණ වන අතර සාමාන්යයෙන් වැඩි ශක්තියක් පරිභෝජනය කරයි.
F-RAM හි කාර්යක්ෂමතාව සහ විශ්වසනීයත්වය නිසා කේත හා දත්ත යන දෙකම හැසිරවීමට තනි මතක තාක්ෂණයකට හැකි වේ.
පද්ධති පිරිවැය අඩු කිරීම, පද්ධති කාර්යක්ෂමතාව ඉහළ නැංවීම සහ පද්ධති සංකීර්ණතාව අඩු කරන අතරතුර ඉහළ සංඛ්යාත දත්ත ලොග් වීම සඳහා සහාය වීම සඳහා විඳදරාගැනීම විඳදරාගැනීම ඇත.
