Чому серійний EEPROM є кращим перед паралельним EEPROM?

На сторінці Вікіпедії для EEPROM: http://en.wikipedia.org/wiki/EEPROM зазначено, що "Паралельні пристрої EEPROM зазвичай мають 8-бітну шину даних та шину адреси достатньо широкої, щоб покрити повну пам'ять", а також "Експлуатація паралельного EEPROM є простою та швидкою порівняно із серійним EEPROM". У цьому випадку чому серійні EEPROM стають більш популярними, ніж паралельні EEPROM?

Це дуже просто. Кількість штифтів та вартість упаковки.

Пристрої EEPROM в основному використовуються для зберігання параметричних даних або констант характеристики для пристрою. Типовий сценарій - писати дуже рідко і читати, як правило, один раз під час завантаження хост-пристрою. Для цього типу застосувань відносно повільний час написання EEPROM не викликає особливих проблем. А час читання для завантаження щонайменше кількох К-байт даних із послідовного пристрою (SPI або I2C) зазвичай не є надмірним впливом на час.

Є ще один фактор, який зіграв популярність серійних пристроїв над паралельними пристроями. Це була міграція пристроїв MCU зі старих мікропроцесорних блоків з паралельними шинами на набагато більш поширені сучасні типи, у яких вся їх пам’ять програми та пам'ять даних вбудовані прямо на чіпі. Часто більше не існує паралельної паралельної шини. І в більшості додатків дуже мало зацікавленості у використанні набоїв штифтів, щоб кусати удар в паралельну периферію.

У перші дні провід був дешевим, а транзистори - дорогими. У ці дні це навпаки. Звідси майже все робиться серійно.

У перші дні мікросхеми були не надто витонченими, і процесор ввімкнув би і прочитав перше, що було знайдено на шині пам’яті за стартовою адресою, тому паралельні EEPROM ефективно наслідували DRAM, який висів на шині.

Цього дня оперативна пам’ять DDR кричить на гігагерц на величезних широких автобусах, а виготовлення флеш-чіпа, який може висіти на одній шині, було б надмірно дорогим і досить безглуздим, коли сучасні процесори мають достатньо вбудованого інтелекту (завдяки дешевим невеликим транзисторам) для завантаження від спалаху I²C / SPI .

З мікросхемою, в наші дні програма спалахує і ОЗУ, як правило, є внутрішнім пристроєм. Зовнішнє сховище типу EEPROM може підвішуватися на шині I²C, зберігаючи штифти вводу / виводу для інших функцій, зберігаючи прийнятну пропускну здатність. Чим менше шпильок вводу / виводу ви використовуєте, тим менше, дешевше та енергоефективніше. Крім того, набагато простіше відстежувати два дроти навколо плати, ніж два шини 8/16/32 біт шириною, з відповідними проблемами ЕМС тощо, тощо.

Не забувайте, що існує "будинок на півдорозі", який називається SQI. Це декілька паралельних бітових послідовних інтерфейсів (він розшифровується як Serial Quad Interface ).

З точки зору протоколу, це точно так само, як працювати зі звичайним послідовним інтерфейсом, але замість того, щоб передавати один біт щодня, 4 біти можна передавати відразу. Замість одного даних / годинника або din / dout / clock розташування має 4 штифти даних та один годинник. Це дає 4 рази пропускний вміст звичайного послідовного інтерфейсу і не вимагає набагато більше штифтів. Насправді багато флеш-пам’яті SPI також можуть працювати в режимі SQI, не вимагаючи більше, ніж існуючі у них 8 штифтів. Значне збільшення швидкості без збільшення нерухомості.

SQI стає популярним інтерфейсом для більш швидкого завантаження програм із зовнішніх флеш-мікросхем - використовуються не лише для простих мікроконтролерів, але й зараз часто використовуються для завантаження BIOS ПК, особливо ноутбуків, де простір викликає серйозне занепокоєння.

Низька кількість контактів на самому пристрої, мабуть, менш важлива, ніж економія на MCU або FPGA, до якого ви підключаєте його.

Виявлення 8 штифтів даних, а також багато інших адрес, вибору та включення штифтів означає набагато більший пакет і, можливо, більше витрат на MCU.

Хоча паралельні мікросхеми EEPROM швидше і менш складні для спілкування, серійні - менш дорогі апаратні засоби, оскільки їм потрібно менше штифтів, енергії та проводів / схем.

Скажімо, для посмішок, скажімо, у мене в літаку є стареньке двостороннє радіо з доступними 16 частотами, які можна вибрати з кабіни, де знаходиться блок управління.

Ззаду десь знаходиться передавач-приймач з кабелем, який проходить до блоку управління, що містить, між іншим, 16 проводів, що проходять до селекторного перемикача кабіни, необхідного для вибору частоти.

Одного разу під час розмови з другом я піднімаю тему радіо і запитую його, чи не вдасться кодувати параметри частоти кабіни на чотири бітове двійкове число і надіслати це число по чотирьох провідних (збереження 12 проводів ) до блоку T / R, де він буде декодований в шістнадцять сигналів, необхідних для вибору частоти.

"Звичайно", каже він, "але навіщо зупинятися на цьому? Замість того, щоб надіслати [чотирибітний] номер відразу всім, чому б не надіслати його трохи за один провід і мати декодер на рисунку блоку T / R Вибираєте частоту, яку потрібно вибрати, економлячи 15 проводів у кабелі та 15 контактів у роз'ємах, що з'єднують блоки? "

Нижче наведено декілька причин, чому серійний EEPROM є кращим перед паралельним EEPROM.

1. Зниження споживання струму . Наприклад, робочі струми для 16К серіалів становлять близько 3 мА; те ж саме для паралельних пристроїв 16К становить приблизно 30 мА і вище. Отже, чим менший струм, тим менше споживання електроенергії.

2. Низькі напруги - серійні EEPROM доступні на ринках, які працюють на низьких напругах (1,8-2,5 В). Робота з низькою напругою також позитивно впливає на енергоспоживання.

3. Програмованість - послідовні EEPROM легше програмувати порівняно з паралельними. Серійні EEPROM мають можливість і простоту програмування по одному байту;

4. Серійні EEPROM доступні меншими розмірами

5. Нижня кількість штифтів

6. Доступні за нижчою ціною порівняно з паралельними

7. Низькі накладні витрати та підтримка мікроконтролера

Здається, ніхто не згадав про іншу причину серіалу.

Це швидше. ТАК, швидше. Бо намагатися тримати всі паралельні сигнали синхронізованими з високою швидкістю важко. Набагато простіше швидко пройти з серіалом. А якщо це не досить швидко, то додайте ще один канал (паралельний послідовний).