A memória é um componente importante de microcontroladores ou CPUs para armazenar informações que são usadas para controlar projetos eletrônicos . Internamente, a memória foi dividida em várias partes que consistem em tipos especiais de registros que ajudam a armazenar dados. Existem dois tipos de memória, como memória RAM e memória ROM, sendo que muitas delas estão disponíveis de maneira semelhante. Aqui, discutiremos sobre a organização da memória RAM do 8051 e seus registros. Esta informação é útil para o projeto de sistema embarcado ers para escrever programas facilmente.

Memoria RAM

Organização da memória RAM do microcontrolador 8051:

O microcontrolador 8051 tem 256 bytes de memória RAM, que é dividido de duas maneiras, como 128 bytes para registradores de função especial (SFR) e 128 bytes para memória de uso geral. A organização da memória RAM contém um grupo de registros de uso geral que são usados para armazenar informações com um registro de endereço de memória fixo e a memória SFR contém todos os registros relacionados a periféricos, como registro 'B', acumulador, contadores ou temporizadores e registros relacionados a interrupções.

Organização da memória RAM:

Um grupo de locais de armazenamento na memória RAM é chamado de organização da memória RAM, que pode ser controlada pelo valor do registro PSW. Microcontrolador 8051 Memória RAM dividida internamente em um conjunto de locais de armazenamento, como bancos, área endereçável por bits e área de bloco de notas.

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Organização de memória RAM

BANCOS:

Os bancos contêm vários registros de uso geral, como R0-R7, e todos esses registros são endereçáveis por byte que armazenam ou removem apenas 1 byte de dados. Os bancos são divididos em quatro bancos diferentes, como

Bank0
Banco1
Banco2
Bank3

Cada banco consiste em 8 registros de uso geral e possui endereço próprio para categorizar as informações armazenadas. Eles podem ser selecionados usando os valores do registro PSW (i, e, RS1, RS0). O banco1, banco2, banco3 podem ser usados como área do ponteiro da pilha. Sempre que a organização da memória da pilha está cheia, os dados são armazenados na área do bloco de notas. O endereço padrão do ponteiro da pilha é 07h.

Registros Bancários

Área endereçável de bits:

A área endereçável por bit consiste em registradores endereçáveis por bit que armazenam ou removem apenas 1 bit de dados. Esta área possui um total de 128 endereços a partir das 00h às 07Fh que representam o local de armazenamento dos dados. A área endereçável de bits é formada perto dos bancos de registradores. Eles são projetados do endereço 20H ao 2FH. Área endereçável de bits usada principalmente para armazenar variáveis de bits de um programa de aplicação , como status de saída do dispositivo, como LEDs ou motores (LIGADO e DESLIGADO) etc. Como precisa apenas de uma área endereçável por bits para armazenar este status. Se considerarmos a área endereçável de bytes para armazenar este status, alguma memória será desperdiçada.

Área endereçável de bits

Área de rascunho:

A área do bloco de rascunho consiste em registros endereçáveis de byte que armazenam ou removem apenas 1 bit de dados. É formado próximo à área endereçável do bit. É formado de 30H a 7FH. Área de rascunho usada principalmente para armazenar variáveis de byte de um programa aplicativo, como imprimir o status de saída de um dispositivo, como direções do motor (para frente e para trás) etc.,. Sempre que a área do ponteiro da pilha for preenchida, os dados serão armazenados na área do bloco de notas. A área do bloco de rascunho consiste em 80 bytes de memória.

Tipos de memórias RAM:

Memória RAM classificada em dois tipos de memórias como memória SRAM e DRAM.

SRAM (Static Random Access Memory):

Memória de acesso aleatório estática é um tipo de RAM que retém as informações em sua memória enquanto a energia estiver sendo fornecida. A RAM estática fornece acesso mais rápido aos dados e é mais cara em comparação com a DRAM. A SRAM não precisa ser atualizada periodicamente.

Memória de acesso aleatório estática

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Na SRAM, cada bit é armazenado em quatro transistores que formam dois inversores de acoplamento cruzado. Dois adicionais transistores - tipos fornecem para controlar o acesso às células de armazenamento durante as operações de leitura e gravação. Geralmente, a SRAM usa seis transistores para armazenar cada bit de memória. Essas células de armazenamento têm dois estados estáveis que são usados para denotar '0' e '1'.

DRAM (Memória de Acesso Aleatório Dinâmico):

DRAM é um tipo de módulo de RAM que armazena cada bit de dados em um capacitor separado. Esta é uma maneira eficiente de armazenar os dados na memória porque requer menos espaço físico para armazenar os dados.

A DRAM pode conter mais quantidades de dados por um tamanho de chip específico. Capacitores em DRAM precisam ser constantemente recarregados para manter sua carga, portanto, DRAM requer mais energia.

Memória de acesso aleatório dinâmico

Cada chip de memória DRAM consiste em um local de armazenamento ou células de memória. É composto de capacitor e transistor que pode manter o estado ativo ou inativo. Cada célula DRAM é chamada de bit.

Quando as células DRAM estão em estado ativo, a carga está em estado alto. Quando as células DRAM estão em um estado inativo, a carga está abaixo de um certo nível.

Organização da memória cache:

A memória cache é um tipo de memória que é usado para armazenar os dados usados com frequência nos locais da memória principal. A memória cache é colocada perto da CPU. A memória cache começa de 00h a 0Fh. A memória cache é relativamente pequena, com 8k e 16k, mas funciona de forma eficaz. É uma memória endereçável por byte e armazena e remove apenas 1 bit de dados. A memória cache é preenchida da memória principal quando as CPUs exigem as instruções. A memória cache utilizada principalmente para reduzir o tempo médio de acesso à memória.

Vantagens e aplicações de SRAM e DRAM:

Vantagens da SRAM:

A SRAM fornece uma grande capacidade de armazenamento em memórias on-chip
Normalmente, as SRAMs têm latência muito baixa e alto desempenho
É muito fácil de projetar e interagir em comparação com outras memórias

Vantagens do DRAM:

A capacidade de armazenamento é muito alta
É um dispositivo de baixo custo e alto desempenho.

Este artigo fornece uma breve informação sobre a organização da memória do microcontrolador 8051, tipos de memórias RAM, registros de banco e organização da memória cache. Para obter mais informações sobre a organização da memória e assistência técnica para o seu projetos baseados em microcontroladores , você pode nos abordar postando seus comentários na seção de comentários abaixo.