Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Основи побудови флеш пам’яті




Читайте также:
  1. Змістовий модуль 1. Загальні основи економіки державного сектора
  2. Змістовий модуль 2. Основи макроекономіки та світового господарства.
  3. Курс: Основи медичних знань.
  4. Курс: «Фізіологічні та біохімічні основи фізичного виховання».
  5. Лабораторна робота №4 Дослідження методів побудови алгоритмів пошуку дефектів
  6. Методичні основи автоматизації процесів збирання економічної інформації
  7. Методичні основи організації економічного аналізу
  8. Методичні основи організації обліку і складання звітності в умовах нової інформаційної технології
  9. Мікросхеми флеш-пам’яті
  10. МУЗИЧНЕ ВИХОВАННЯ І ОСНОВИ ХОРЕОГРАФІЇ З МЕТОДИКОЮ ВИКЛАДАННЯ

Флеш-пам’ять

 

 

Запам’ятовуючі пристрої, що мають назву флеш-пам’яті (Flash memory), побудовані подібно до EEPROM, але окремі архітектурні і експлуатаційні властивості обумовили необхідність її розгляду як окремої групи репрограмованих ПЗП. Головною особливістю флеш-пам’яті є те, що стирання записаної в неї інформації забезпечується не окремими словами (байтами), а в цілому для всієї мікросхеми або досить великих її розмірів. Це дає можливість суттєво спростити схемотехніку, підвищити інформаційну ємність і швидкість.

Одночасне стирання всієї інформації РПЗП має і свої недоліки. Головний з них полягає в тому, що заміна навіть одного слова у флеш-пам’яті вимагає стирання і нового перезапису всієї інформації. Оскільки такий недолік не допустимий для великої кількості задач, то, поряд із флеш-пам’яттюз загальним стиранням (BULK ERASE) пам’яті, були розробленні мікросхеми на основі блочної структури, в яких весь об’єм пам’яті ділиться на блоки, що стираються незалежно один від іншого.

У цілому розвиток архітектур флеш-пам’яті йде по двох основних напрямах. Перший з них розвиває мікросхеми пам’яті для зберігання даних і програм, які не дуже інтенсивно змінюються – наприклад, у мобільних телефонах, модемах, BIOS персональних комп’ютерів, системах керування автомобільними двигунами. Такі дані часто називають параметричними. Для цього напряму, в зв’язку з порівняно рідким оновленням вмісту, параметри циклів стирання та запису менш суттєві, порівняно з інформаційною ємністю та швидкістю зчитування. В пристроях пам’яті цього напряму використовують як загальне стирання, так і спеціальні архітектури з поблочним стиранням. Пам’ять з параметричними блоками використовується для зберігання телефонних номерів, обліку часу, використання у SIM-картках, для зберігання кодів помилок та параметрів оптимальних режимів роботи.

Серед мікросхем з поблочним стиранням слід виділити мікросхеми з спеціалізованими блоками, які призначені для зберігання програм ініціалізації системи, тобто програм, що вводять систему у робочій стан після вмикання живлення. Такі блоки називають блоками завантаження (Boot Blocks), а мікросхеми з такими блоками мають назву Boot Block Flash Memory. У Boot Block зберігаються також програми для програмування та стирання флеш-пам’яті.



Мікросхеми, що використовують Boot Block, здебільшого мають несиметричну структуру. Приблизний вигляд карти пам’яті, приведений на рис. 8.31 (для мікросхеми з ємністю 4 Мбіт).

 

3FFFFH 3E000H 16K Byte Boot Block
3DFFFH 3D000H 8K Byte Parameter Block
3CFFFH 3C000H 8K Byte Parameter Block
3BFFFH 30000H 96K Byte Parameter Block
2FFFFFH 20000H 128K Byte Main Block
1FFFFH 10000H 128K Byte Main Block
0FFFFH 00000H 128K Byte Main Block

 

Рис. 8.31

Блок (BLOCK) – це область пам’яті з фіксованим діапазоном адресних кодів. При стиранні блоку пам’яті стираються всі елементи пам’яті всередині блоку. При цьому інформація в інших блоках залишається незмінною. Оскільки флеш-пам’ять не допускає перезапису окремих слів, а тим більше окремих біт без попереднього стирання всього блоку пам’яті, то для розв’язання вказаних задач використовуються програмні методи емуляції перезапису байта з використанням двох параметричних блоків ємністю по 8 Кбайт, які показані на рис. 8.31.



У блоках параметрів (PARAMETER BLOCK) зберігаються дані та програми, що змінюються відносно часто, – наприклад, діагностичні програми, коди ідентифікаторів і т. п. В основних блоках (MAIN BLOCK) зберігаються основні дані. Різниця між блоками полягає також у тому, що інформація, записана у BOOT BLOCK, апаратно захищена від випадкового стирання.

Окрім мікросхем з несиметричною картою пам’яті, виготовляються мікросхеми і з симетричним розміщеними BOOT-блоками на початку та в кінці адресного простору, що забезпечує симетричне зчитування даних як по зростанню адресного коду, так і по його зменшенню.

Другий напрямок розвитку флеш-пам’яті – це мікросхеми з великою ємністю ((64…128) М), які використовуються для зберігання великих обсягів інформації, тобто для заміни носіїв на магнітних дисках. Такі пристрої пам’яті містять у собі більш розвинені засоби перезапису інформації і побудовані на основі симетричних карт. До такого типу відноситься файлова система флеш-пам’яті, яка в останні роки все більше замінює дискові запам’ятовуючі пристрої, оскільки має значно меншу споживану потужність, значно більшу надійність, значно більші швидкості зчитування інформації, зберігаючи при цьому повну сумісність з існуючими засобами керування пам’яттю. Блочна структура файлових пристроїв флеш-пам’яті є аналогом секторів магнітних дисків. Тому ідеологія обміну даними між секторами жорстких дисків дала можливість розробити програми, що забезпечують обмін між флеш-блоками. Оскільки організація обміну між оперативною пам’яттю та жорсткими дисками побудована на сторінковій основі, то для організації швидкого запису інформації у файлових флеш-пристроях передбаченні сторінкові буфери значної ємності, які дозволяють на високій швидкості сприймати деякі обсяги інформації, які потім перезаписується у блоки основної пам’яті з меншою швидкістю. Для файлових пристроїв пам’яті розроблені програми-драйвери, які дозволяють легко узгодити різноманітні апаратні засоби.



Ще одним напрямком розвитку флеш-пам’яті є мікросхеми, які називаються Strata Flash і зберігають в одному елементі пам’яті не один, а два біти. Нова якість обумовлена значним підвищенням точності інтегральних технологій, які дозволили у транзисторі з плаваючим затвором фіксувати не тільки наявність чи відсутність заряду, а й встановлювати його величину. На сучасному рівні розвитку технології чітко можуть фіксуватись чотири рівні заряду, що й забезпечує зберігання в одному елементі пам’яті два біти. Використовуючи багаторівневі компаратори та джерела еталонного струму можна визначити один з чотирьох рівнів струму транзистора, який описується двохрозрядним двійковим кодом у межах 00…11.

Оскільки зберігання двох бітів інформації отримані практично у тих же запам’ятовуючих пристроях, то це дало можливість удвічі збільшити інформаційну ємність флеш-пам’яті на одному кристалі.

Сучасні мікросхеми флеш-пам’яті виготовляються за технологією, яка називається Smart Voltage, що дозволяє використовувати єдину напругу програмування і живлення модулів, забезпечуючи при цьому високу швидкодію мікросхем при зчитуванні інформації, високу надійність запису і найшвидший спосіб програмування. Ряд мікросхем, як приклад, при напрузі живлення 5 В забезпечують зчитування даних за 60 нс, а запис – за 13 мкс.

 

 


Дата добавления: 2015-09-13; просмотров: 28; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.014 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты