Tại sao EEPROM nối tiếp được ưa thích hơn EEPROM song song?

Trong trang wikipedia cho EEPROM: http://en.wikipedia.org/wiki/EEPROM , người ta cho rằng "Các thiết bị EEPROM song song thường có bus dữ liệu 8 bit và bus địa chỉ đủ rộng để che bộ nhớ hoàn chỉnh" và cũng "Hoạt động của EEPROM song song rất đơn giản và nhanh chóng khi so sánh với EEPROM nối tiếp". Trong trường hợp đó tại sao các EEPROM nối tiếp trở nên phổ biến hơn EEPROM song song?

Nó rất đơn giản. Số lượng chân và chi phí đóng gói.

Các thiết bị EEPROM chủ yếu được sử dụng để lưu trữ dữ liệu tham số hoặc hằng số đặc tính cho một thiết bị. Kịch bản điển hình là viết rất hiếm khi đọc và thường đọc một lần mỗi khi thiết bị chủ khởi động. Đối với loại ứng dụng này, thời gian viết tương đối chậm của EEPROM rất ít được quan tâm. Và thời gian đọc để tải tối đa một vài byte dữ liệu từ một thiết bị nối tiếp (SPI hoặc I2C) thường không phải là một tác động quá nhiều thời gian.

Có một yếu tố khác đã ảnh hưởng đến sự phổ biến của các thiết bị nối tiếp so với các thiết bị song song. Đó là sự di chuyển của các thiết bị MCU từ các đơn vị vi xử lý cũ có các thanh song song sang các loại hiện đại phổ biến hơn có tất cả bộ nhớ lưu trữ chương trình và bộ nhớ dữ liệu được xây dựng ngay trên chip. Thường không còn tùy chọn xe buýt song song có sẵn trực tiếp. Và trong hầu hết các ứng dụng, có rất ít sự quan tâm trong việc sử dụng các chân của bit để bit bang đến một thiết bị ngoại vi song song.

Trong thời kỳ đầu, dây điện rẻ và bóng bán dẫn đắt tiền. Ngày nay, điều đó ngược lại. Do đó tại sao hầu hết mọi thứ được thực hiện ser seri.

Trong những ngày đầu, các con chip không tinh vi lắm, và CPU sẽ tăng sức mạnh và đọc thứ đầu tiên nó tìm thấy trên bus bộ nhớ của nó ở địa chỉ xuất phát, do đó, các EEPROM song song bắt chước một cách hiệu quả DRAM đang treo trên xe buýt.

Ngày nay, RAM DDR đang gào thét với gigahertz trên những chiếc xe buýt lớn, khiến cho một con chip flash có thể treo trên cùng một chiếc xe buýt sẽ rất tốn kém và khá vô nghĩa khi CPU hiện đại có đủ trí thông minh tích hợp (nhờ các bóng bán dẫn nhỏ giá rẻ) khởi động từ đèn flash I²C / SPI .

Với micros, ngày nay, chương trình flash và RAM thường là bên trong thiết bị. Bộ nhớ ngoài như EEPROM có thể treo trên xe buýt I²C, tiết kiệm chân I / O cho các chức năng khác trong khi duy trì thông lượng chấp nhận được. Càng sử dụng ít chân I / O, bạn càng nhỏ, rẻ hơn và tiết kiệm năng lượng hơn. Ngoài ra, việc theo dõi hai dây xung quanh một bảng dễ dàng hơn nhiều so với hai xe buýt rộng 8/16/32 bit, với các vấn đề EMC liên quan, v.v., v.v.

Đừng quên có một "ngôi nhà nửa đường" được gọi là SQI. Đó là một giao diện nối tiếp nhiều bit song song (viết tắt của Giao diện Quad Quad ).

Từ quan điểm giao thức, nó giống như làm việc với giao diện nối tiếp bình thường, nhưng thay vì chỉ một bit được truyền mỗi đồng hồ, 4 bit có thể được chuyển cùng một lúc. Thay vì một dữ liệu / đồng hồ, hoặc sắp xếp din / dout / đồng hồ, nó có 4 chân dữ liệu và một đồng hồ. Điều này mang lại gấp 4 lần thông qua giao diện nối tiếp bình thường và không yêu cầu nhiều chân hơn. Trong thực tế, nhiều chip flash SPI cũng có thể chạy ở chế độ SQI mà không yêu cầu nhiều hơn 8 chân hiện có mà chúng có. Một sự gia tăng đáng kể về tốc độ mà không có sự gia tăng bất động sản.

SQI đang trở thành giao diện phổ biến để tải chương trình nhanh hơn từ chip flash ngoài - không chỉ được sử dụng cho các bộ vi điều khiển đơn giản, mà giờ đây còn được sử dụng để khởi động BIOS của PC, đặc biệt là máy tính xách tay, nơi không gian là mối quan tâm thực sự.

Số lượng pin thấp trên chính thiết bị có lẽ ít quan trọng hơn việc tiết kiệm trên MCU hoặc FPGA mà bạn kết nối với nó.

Tìm 8 chân dữ liệu, cộng thêm nhiều địa chỉ, chọn và bật ghim có nghĩa là gói lớn hơn nhiều và có lẽ cũng tốn nhiều chi phí hơn cho MCU.

Mặc dù các chip EEPROM song song nhanh hơn và ít phức tạp hơn để giao tiếp, các chip nối tiếp ít tốn kém hơn về phần cứng, vì chúng đòi hỏi ít chân, năng lượng và dây / mạch.

Chỉ để cười, giả sử tôi có một đài phát thanh 2 chiều cũ kỹ trong máy bay của mình, với 16 tần số có sẵn và có thể lựa chọn từ buồng lái, nơi đặt bộ điều khiển.

Aft, ở đâu đó, là bộ thu và phát có cáp chạy đến bộ điều khiển chứa, trong số những thứ khác, 16 dây chạy đến công tắc chọn buồng lái cần thiết để thực hiện lựa chọn tần số.

Một ngày nọ, khi nói chuyện với một người bạn, tôi đưa ra chủ đề của đài và hỏi anh ta nếu không thể mã hóa cài đặt tần số buồng lái thành số nhị phân bốn bit và gửi số đó qua bốn dây (tiết kiệm 12 dây ) đến đơn vị T / R nơi nó sẽ được giải mã thành mười sáu tín hiệu cần thiết để thực hiện lựa chọn tần số.

"Chắc chắn rồi", ông nói, "nhưng tại sao dừng lại ở đó? Thay vì gửi các [bốn bit] số tất cả cùng một lúc, tại sao không gửi nó một chút tại một thời điểm trên một đơn dây và có bộ giải mã trong T / đơn vị R hình ra tần số để chọn, lưu 15 dây trong cáp và 15 chân mỗi dây trong các đầu nối kết nối các thiết bị? "

Dưới đây là một số lý do tại sao EEPROM nối tiếp được ưa thích hơn EEPROM song song.

1. Tiêu thụ hiện tại thấp hơn . Ví dụ, dòng hoạt động cho serial 16K là khoảng 3 mA; tương tự cho các thiết bị song song 16K là khoảng 30 mA trở lên. Vì vậy, dòng điện càng thấp, tiêu thụ điện năng càng thấp.

2. Điện áp thấp hơn - EEPROM nối tiếp có sẵn ở các thị trường hoạt động ở mức điện áp thấp (1,8-2,5 V). Hoạt động điện áp thấp cũng có tác động tích cực đến tiêu thụ điện năng.

3. Lập trìnhKhả năng - EEPROM nối tiếp dễ lập trình hơn so với song song. Các EEPROM nối tiếp có khả năng và dễ dàng lập trình một byte mỗi lần;

4. EEPROM nối tiếp có sẵn ở dấu chân nhỏ hơn

5. Số pin thấp hơn

6. Có sẵn ở một mức giá thấp hơn so với những người song song

7. Chi phí và vi điều khiển thấp

Không ai có vẻ đã đề cập đến một lý do khác cho nối tiếp.

Nó nhanh hơn CÓ, nhanh hơn. Bởi vì cố gắng giữ cho tất cả các tín hiệu song song được đồng bộ hóa ở tốc độ cao là khó khăn. Nó là dễ dàng hơn nhiều để đi nhanh với nối tiếp. Và nếu điều đó không đủ nhanh, thì hãy thêm một kênh khác (nối tiếp song song).