เหตุใดจึงต้องใช้ EEPROM อนุกรมมากกว่า EEPROM แบบขนาน

ในหน้าวิกิพีเดียสำหรับ EEPROM: http://en.wikipedia.org/wiki/EEPROMระบุไว้ว่า "อุปกรณ์ EEPROM แบบขนานมักจะมีบัสข้อมูล 8 บิตและบัสแอดเดรสกว้างพอที่จะครอบคลุมหน่วยความจำที่สมบูรณ์" และยัง "การทำงานของ EEPROM แบบขนานนั้นง่ายและรวดเร็วเมื่อเปรียบเทียบกับ EEPROM แบบอนุกรม" ในกรณีนั้นเหตุใด EEPROM อนุกรมจึงเป็นที่นิยมมากกว่าขนาน EEPROM

มันง่ายมาก จำนวนพินและราคาของบรรจุภัณฑ์

อุปกรณ์ EEPROM ส่วนใหญ่จะใช้ในการจัดเก็บข้อมูลพารามิเตอร์หรือค่าคงที่ลักษณะสำหรับอุปกรณ์ สถานการณ์ทั่วไปคือการเขียนไม่ค่อยมากและมักอ่านทุกครั้งที่อุปกรณ์โฮสต์บู๊ต สำหรับแอพพลิเคชั่นประเภทนี้เวลาในการเขียนที่ค่อนข้างช้าของ EEPROM นั้นมีความกังวลเล็กน้อย และเวลาในการอ่านเพื่อโหลดข้อมูล K-bytes ไม่กี่ตัวจากอุปกรณ์ซีเรียล (SPI หรือ I2C) ส่วนใหญ่จะไม่ส่งผลกระทบต่อเวลามากเกินไป

มีอีกปัจจัยหนึ่งที่เล่นลงในความนิยมของอุปกรณ์แบบอนุกรมผ่านอุปกรณ์แบบขนาน นั่นคือการย้ายข้อมูลของอุปกรณ์ MCU จากไมโครโปรเซสเซอร์รุ่นเก่าที่มีบัสคู่ขนานกับประเภทที่ทันสมัยที่แพร่หลายซึ่งมีหน่วยความจำที่เก็บโปรแกรมและหน่วยความจำข้อมูลทั้งหมดที่สร้างขึ้นบนชิป บ่อยครั้งที่ไม่มีตัวเลือกบัสแบบขนานให้บริการอีกต่อไป และในแอปพลิเคชั่นส่วนใหญ่มีความสนใจน้อยมากในการใช้พินขึ้นไปจนถึงบิตต่อพ่วงแบบขนาน

ในวันแรกสายมีราคาถูกและทรานซิสเตอร์มีราคาแพง วันนี้มันกลับกัน เหตุใดจึงทำเกือบทุกอย่างตามลำดับ

ในยุคแรก ๆ ชิปไม่ได้ซับซ้อนมากและ CPU จะเปิดและอ่านสิ่งแรกที่พบบนบัสหน่วยความจำที่ที่อยู่เริ่มต้นดังนั้น EEPROMs แบบขนานจึงเลียนแบบ DRAM ที่แขวนอยู่บนบัสได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ทุกวันนี้หน่วยความจำ DDRกำลังกรีดร้องที่กิกะเฮิร์ตซ์บนรถโดยสารขนาดใหญ่ทำให้ชิปแฟลชที่สามารถแขวนบนรถบัสคันเดียวกันจะมีราคาแพงและไม่มีประโยชน์พอสมควรเมื่อซีพียูสมัยใหม่มีสติปัญญาในตัวเพียงพอ (ขอบคุณทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กราคาถูก) บูตจากแฟลชI²C / SPI

ด้วย micros ทุกวันนี้โปรแกรมแฟลชและแรมมักอยู่ภายในอุปกรณ์ ที่จัดเก็บข้อมูลภายนอกเช่น EEPROM สามารถแขวนบนบัสI²Cช่วยประหยัดพิน I / O สำหรับฟังก์ชั่นอื่น ๆ ในขณะที่ยังคงปริมาณงานที่ยอมรับได้ ยิ่งคุณใช้หมุด I / O น้อยลงเท่าไหร่คุณก็จะได้รับพลังงานที่เล็กลงราคาถูกลงและประหยัดพลังงานมากขึ้นเท่านั้น ยิ่งไปกว่านั้นยังง่ายต่อการติดตามสายไฟสองเส้นรอบ ๆ บอร์ดมากกว่าบัส 8/16/32 บิตที่มีปัญหาอีเอ็มซีที่เกี่ยวข้อง ฯลฯ

อย่าลืมว่ามี "บ้านครึ่งทาง" ที่เรียกว่า SQI นั่นคืออินเตอร์เฟสแบบอนุกรมบิตขนานหลายชุด (ซึ่งย่อมาจากSerial Quad Interface )

จากมุมมองโปรโตคอลมันเหมือนกับการทำงานกับอินเตอร์เฟสแบบอนุกรมปกติ แต่แทนที่จะถ่ายโอนเพียงหนึ่งบิตทุกนาฬิกาจะสามารถถ่ายโอน 4 บิตได้ในครั้งเดียว แทนที่จะเป็นข้อมูล / นาฬิกาเดียวหรือการจัดวาง din / dout / clock จะมีหมุดข้อมูล 4 อันและหนึ่งนาฬิกา สิ่งนี้จะช่วยเพิ่มอินเทอร์เฟซอนุกรมแบบปกติถึง 4 เท่าและไม่ต้องใช้หมุดเพิ่มเติมอีกมากมาย ในความเป็นจริงแล้วชิปแฟลช SPI จำนวนมากยังสามารถทำงานในโหมด SQI โดยไม่จำเป็นต้องมีมากกว่า 8 พินที่มีอยู่เดิม ความเร็วที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญโดยไม่ต้องเพิ่มอสังหาริมทรัพย์

SQI กลายเป็นอินเทอร์เฟซยอดนิยมสำหรับการโหลดโปรแกรมจากชิปแฟลชภายนอกได้เร็วขึ้นไม่เพียง แต่ใช้สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เรียบง่าย แต่ตอนนี้ยังใช้สำหรับการบูตไบออสของพีซีโดยเฉพาะแล็ปท็อปที่มีพื้นที่กังวล

จำนวนพินที่ต่ำบนอุปกรณ์นั้นอาจมีความสำคัญน้อยกว่าการบันทึกใน MCU หรือ FPGA ที่คุณเชื่อมต่อถึง

การค้นหาพินข้อมูล 8 ตัวรวมถึงที่อยู่อื่น ๆ อีกมากมายการเลือกและเปิดใช้งานพินหมายถึงแพ็คเกจที่ใหญ่กว่าและอาจมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับ MCU เช่นกัน

ในขณะที่ชิพ EEPROM แบบขนานนั้นเร็วขึ้นและซับซ้อนน้อยกว่าในการสื่อสาร แต่ตัวอนุกรมนั้นใช้ฮาร์ดแวร์น้อยกว่าเนื่องจากพวกมันต้องการพินพลังงานและสายไฟ / วงจร

สำหรับยิ้มกว้างสมมติว่าฉันมีวิทยุแบบสองทางที่ล้าสมัยในเครื่องบินของฉันโดยมี 16 ความถี่และสามารถเลือกได้จากห้องนักบินซึ่งมีหน่วยควบคุมอยู่

ท้ายเรืออยู่ที่ไหนสักแห่งคือหน่วยส่งสัญญาณ - ตัวรับสัญญาณที่มีสายเคเบิลที่วิ่งไปยังชุดควบคุมที่บรรจุสิ่งอื่น ๆ สาย 16 เส้นที่วิ่งไปยังสวิตช์ตัวเลือกส่วนควบคุมนักบินจำเป็นต้องทำการเลือกความถี่

อยู่มาวันหนึ่งเมื่อพูดคุยกับเพื่อนฉันนำเรื่องของวิทยุขึ้นมาและถามเขาว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะเข้ารหัสการตั้งค่าความถี่ของห้องนักบินเป็นเลขฐานสองสี่บิตและส่งหมายเลขนั้นผ่านสายสี่สาย (ประหยัด 12 สาย ) ไปยังหน่วย T / R ซึ่งจะถูกถอดรหัสเป็นสัญญาณสิบหกสัญญาณที่จำเป็นสำหรับการเลือกความถี่

"แน่นอน" เขาพูด "แต่ทำไมต้องหยุดอยู่ตรงนั้นแทนที่จะส่งหมายเลข [สี่บิต] ทั้งหมดในครั้งเดียวทำไมไม่ส่งทีละนิดในสายเดียวและถอดรหัสในรูปหน่วย T / R ความถี่ในการเลือกลดลง 15 สายในสายเคเบิลและ 15 พินในแต่ละช่องเสียบที่เชื่อมต่อกับหน่วย? "

ด้านล่างนี้เป็นสาเหตุบางประการที่ทำให้ต้องการ EEPROM แบบอนุกรมมากกว่า EEPROM แบบขนาน

1. การบริโภคที่ต่ำกว่าปัจจุบัน ตัวอย่างเช่นกระแสไฟฟ้าสำหรับ serials 16K อยู่ที่ประมาณ 3 mA เช่นเดียวกันสำหรับอุปกรณ์ 16K แบบขนานคือประมาณ 30 mA และสูงกว่า ดังนั้นยิ่งกระแสไฟฟ้าลดลงการใช้พลังงานก็จะยิ่งลดลง

2. แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่า - EEPROM แบบอนุกรมมีให้บริการในตลาดซึ่งทำงานกับแรงดันไฟฟ้าต่ำ (1.8-2.5 V) การทำงานของแรงดันไฟฟ้าต่ำยังมีผลดีต่อการใช้พลังงาน

3. ความสามารถในการโปรแกรมได้ - EEPROM แบบอนุกรมนั้นง่ายต่อการเขียนโปรแกรมเปรียบเทียบกับแบบขนาน Serial EEPROMs มีความสามารถและความสะดวกในการเขียนโปรแกรมทีละหนึ่งไบต์

4. EEPROM แบบอนุกรมมีให้ใช้ในพื้นที่น้อย

5. ลดจำนวนพิน

6. มีราคาที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับแบบขนาน

7. ค่าใช้จ่ายและการสนับสนุนไมโครคอนโทรลเลอร์ต่ำ

ดูเหมือนจะไม่มีใครพูดถึงเหตุผลอื่นในการทำอนุกรม

มันเร็วกว่า ใช่เร็วขึ้น เพราะการพยายามรักษาสัญญาณขนานทั้งหมดเหล่านั้นด้วยความเร็วสูงนั้นเป็นเรื่องยาก มันง่ายกว่ามากที่จะไปอย่างรวดเร็วด้วยซีเรียล และถ้านั่นไม่เร็วพอให้เพิ่มอีกช่องทางหนึ่ง (อนุกรมขนาน)