Warum wird das serielle EEPROM dem parallelen EEPROM vorgezogen?

Auf der Wikipedia-Seite für EEPROM: http://en.wikipedia.org/wiki/EEPROM wird angegeben, dass "Parallele EEPROM-Geräte normalerweise einen 8-Bit-Datenbus und einen Adressbus haben, der den gesamten Speicher abdeckt" "Der Betrieb eines parallelen EEPROM ist im Vergleich zu einem seriellen EEPROM einfach und schnell." Warum werden in diesem Fall serielle EEPROMs beliebter als parallele EEPROMs?

Es ist sehr einfach. Anzahl der Stifte und Verpackungskosten.

EEPROM-Geräte werden hauptsächlich zum Speichern von Parameterdaten oder Charakterisierungskonstanten für ein Gerät verwendet. Das typische Szenario besteht darin, bei jedem Start des Hostgeräts nur sehr selten zu schreiben und in der Regel einmal zu lesen. Für diese Art der Anwendung sind die relativ langsamen Schreibzeiten des EEPROM von geringer Bedeutung. Die Lesezeit zum Laden von höchstens ein paar Kilobyte Daten von einem seriellen Gerät (SPI oder I2C) ist normalerweise keine übermäßige Zeitverschiebung.

Es gibt einen weiteren Faktor, der die Beliebtheit von seriellen Geräten gegenüber parallelen Geräten beeinflusst hat. Dies war die Migration von MCU-Geräten von älteren Mikroprozessoreinheiten mit parallelen Bussen zu den weit verbreiteten modernen Typen, bei denen der gesamte Programmspeicher und der Datenspeicher direkt auf dem Chip aufgebaut sind. Oft gibt es keine direkte Parallelbus-Option mehr. Und in den meisten Anwendungen besteht nur ein sehr geringes Interesse daran, Stifte zu verbrauchen, um ein paralleles Peripheriegerät zu beschädigen.

Früher waren Drähte billig und Transistoren teuer. In diesen Tagen ist es umgekehrt. Deshalb wird fast alles seriell gemacht.

Früher waren die Chips nicht sehr hochentwickelt, und eine CPU lief an und las das erste, was sie auf ihrem Speicherbus an der Startadresse fand. Daher ahmten parallele EEPROMs den DRAM, der am Bus hing, effektiv nach.

In diesen Tagen, DDR RAM schreit bei Gigahertz auf riesigen breiten Bussen entfernt, so dass ein Flash - Chip, der auf dem gleichen Bus wäre unerschwinglich teuer und ziemlich sinnlos , wenn moderne CPUs haben genug eingebaute Intelligenz (dank billigen kleinen Transistoren) hängen könnte Booten vom I²C / SPI- Flash.

Bei micros sind heutzutage das Programm-Flash und der RAM normalerweise geräteintern. Externer Speicher wie EEPROM kann an einem I²C-Bus hängen bleiben und E / A-Pins für andere Funktionen speichern, während ein akzeptabler Durchsatz erhalten bleibt. Je weniger E / A-Pins Sie verwenden, desto kleiner, billiger und energieeffizienter werden Sie. Außerdem ist es viel einfacher, zwei Drähte um eine Platine herum zu verfolgen als zwei 8/16/32-Bit-Busse mit den damit verbundenen EMV-Problemen usw. usw.

Vergessen Sie nicht, dass es ein "Half-Way-House" namens SQI gibt. Dies ist eine serielle Schnittstelle mit mehreren parallelen Bits (sie steht für Serial Quad Interface ).

Protokolltechnisch ist es genauso, wie mit einer normalen seriellen Schnittstelle zu arbeiten, aber anstatt nur ein Bit pro Takt zu übertragen, können 4 Bits gleichzeitig übertragen werden. Anstelle einer einzelnen Daten- / Takt- oder Din- / Dout- / Taktanordnung hat sie 4 Datenstifte und einen Takt. Dies ergibt den vierfachen Durchsatz einer normalen seriellen Schnittstelle und erfordert nicht viele weitere Pins. Tatsächlich können viele SPI-Flash-Chips auch im SQI-Modus ausgeführt werden, ohne dass mehr als die bereits vorhandenen 8 Pins erforderlich sind. Ein deutlicher Geschwindigkeitszuwachs ohne Immobilienzuwachs.

SQI wird zu einer beliebten Schnittstelle zum schnelleren Laden von Programmen von externen Flash-Chips - nicht nur für einfache Mikrocontroller, sondern auch häufig zum Booten des BIOS von PCs, insbesondere Laptops, bei denen Platz ein echtes Problem darstellt.

Die geringe Pin-Anzahl am Gerät selbst ist wahrscheinlich weniger wichtig als die Einsparung an der MCU oder FPGA, an die Sie es anschließen.

Das Auffinden von 8 Datenstiften plus viel mehr Adressen-, Auswahl- und Aktivierungsstiften bedeutet ein viel größeres Paket und wahrscheinlich auch mehr Kosten für die MCU.

Während die Kommunikation mit parallelen EEPROM-Chips schneller und unkomplizierter ist, sind serielle Chips in Bezug auf die Hardware kostengünstiger, da sie weniger Pins, Energie und Drähte / Schaltungen erfordern.

Nehmen wir zum Grinsen an, ich habe ein altes Funkgerät in meinem Flugzeug, mit 16 verfügbaren Frequenzen, die über das Cockpit, in dem sich die Steuereinheit befindet, ausgewählt werden können.

Achtern ist irgendwo die Sende-Empfangs-Einheit mit einem Kabel, das zur Steuereinheit führt und unter anderem die 16 Drähte enthält, die zum Cockpit-Wahlschalter führen, der für die Frequenzwahl erforderlich ist.

Eines Tages, wenn ich mit einem Freund spreche, spreche ich das Thema des Radios an und frage ihn, ob es nicht möglich wäre, die Einstellungen für die Cockpitfrequenz in eine 4 - Bit - Binärzahl zu codieren und diese Zahl über vier Drähte zu senden (das spart 12 Drähte) ) zu der T / R-Einheit, wo sie in die sechzehn Signale decodiert werden würde, die für die Frequenzauswahl benötigt werden.

"Sicher", sagt er, "aber warum hier aufhören? Anstatt die [4-Bit] -Nummer auf einmal zu senden, warum nicht ein Stück auf einmal über eine einzelne Leitung senden und den Decoder in der T / R-Einheitsfigur haben Wählen Sie die zu wählende Frequenz aus und sparen Sie 15 Drähte im Kabel und jeweils 15 Stifte in den Anschlüssen, die die Geräte verbinden.

Im Folgenden sind einige Gründe aufgeführt, warum ein serieller EEPROM einem parallelen EEPROM vorgezogen wird.

1. Geringerer Stromverbrauch . Beispielsweise betragen die Betriebsströme für 16K-Serien ungefähr 3 mA; Gleiches gilt für 16K-Parallelgeräte ab ca. 30 mA. Je niedriger der Strom, desto geringer der Stromverbrauch.

2. Niedrigere Spannung - Serielle EEPROMs sind auf Märkten erhältlich, die mit niedrigen Spannungen (1,8 bis 2,5 V) arbeiten. Niederspannungsbetrieb wirkt sich auch positiv auf den Stromverbrauch aus.

3. Programmierbarkeit - serielle EEPROMs sind einfacher zu programmieren als parallele. Serielle EEPROMs können Byte für Byte programmiert werden.

4. Serielle EEPROMs sind mit geringerem Platzbedarf erhältlich

5. Niedrigere Pinzahl

6. Erhältlich zu einem günstigeren Preis als bei Parallelversionen

7. Geringer Overhead und Unterstützung für Mikrocontroller

Niemand scheint einen anderen Grund für Serien erwähnt zu haben.

Es ist schneller. JA, schneller. Weil es schwierig ist, all diese parallelen Signale mit hoher Geschwindigkeit synchron zu halten. Mit Serien ist es viel einfacher, schnell zu arbeiten. Und wenn das nicht schnell genug ist, dann füge einen weiteren Kanal hinzu (parallel seriell).