ذاكرة القراءة القابلة للمسح هي نوع من الذاكرات القابلة للبرمجة والمسح كهربائيا.

ذاكرة الكمبيوتر EEPROM

لنتعهد على أنواع الذواكر المستخدمة في الحاسب

ذاكرة الوصول العشوائيRandom Access Memory RAM =

ذاكرة القراءة فقط READ ONLY MEMORY

الذاكرة الظاهرية VIRTUAL MEMORY

ذاكرة وميضية FLASH MEMORY

أنواع ذواكر الرام للوصول العشوائي

دي رام

ذاكرة الوصول العشوائي الساكنة

FPM DRAM

SDRAM

EDO DRAM

RDRAM

FLASH RAM

VRAM

DZZX

كيف تعمل ذواكرrom

نقطة التقاء السطر مع العمود في الـRAM نجد ترانزستور بينما نقطة التقاء السطر مع العمود في ROM سنجد diode -في حال قام الديود بوصل السطر مع العمود ستكون محتوى الخلية 1 -في حال لم يتصل السطر مع العمود بالتالي فإن محتوى الخلية 0

أنواع الـROM

ROM

PROM

EPROM

EEPROM

يوجد أمرين مشهجرين بين هذه الأنواع : -البيانات لا تضيع عند بتر التيار الكهربائي كما يحدث في RAM -البيانات لا يمكن تغييرها باستخدام وسائل خاصة

الذاكرة EEPROM

Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory تتميز هذه الذاكرة : -يمكن الكتابة على الرقاقة دون إزالتها من مكانها

-يمكن تغيير جزء محدود من الرقاقة دون محوها كلها

-تغيير المحتويات لا يحتاج إلى أدوات خاصة أوأجهزة

-يمكن تغيير محتويات الخلايا باستخدام برنامج يتحكم بالمجال الكهربائي للخلية ويقوم بشحنها أوتفريغها حسب الطلب

-الكتابة(التفريغ أوالشحن) يتم على مستوى الخلية أي بالتدريج جميع مرة بايت واحد مما يجعلها بطيئة جداً

كيفية استخدام الـEEPROM في المعالجات

تستعمل لحفظ المعلومات الهامة كحفظ معلومات البرامج أوحفظ اعدادات البيوس حيث أنها تحتفظ بمعلوماتها عند بتر التيار الكهربائي

يوجد في الـPIC أربع مسجِّلات تستخدم في الوصول إلى ذاكرة الـ EEPROM، هذه المسجلات هي :

مسجل EEDATA

يستخدَم كمسجِّل مؤقَّت لتخزين المعطيات التي نريد إيصالها إلى EEPROM.

مسجل EEADR

يستخدم لتخزين عنوان لموقِع في الـ EEPROM والذي نريد القراءة منه أوالكتابة فيه.

مسجل EECON1

يحوي هذا المسجل على جميع خانات التحكم اللازمة للكتابة أوالقراءة في الـ EEPROM.

مسجل EECON2

هومسجِّل خاص يمكِّنكَ من كتابة المعطيات.

12121212121212

مثال توضيحيّ

عملية القراءة

حتى تتم عملية القراءة من الـ EEPROM بكل بساطة يجب عليك حتى تجعل PIC يعهد أيَّ موقِع ترغب القراءة منه، لأنَّه يوجد 64 منها يمكن للمعالِج حتى يخزِّنَ فيها.! إذاً، أوّلُ شيء لا بُدَّ حتى تقوم بهِ هوكتابة عنوان الموقِع الذي تُريد القراءة منه، وذلك في المسجِّل EEADR ؛ على سبيل المثال أنت ترغب القراءة من المسقط الثالث، في هذه الحالة استخدم التعليمات التالية :

MOVLW 2h

movwf EEADR

ولكِّن لحظة !.. كُنت ترغب القراءة من المسقط الثالث، لما إذن وضعنا القيمة H2 ،يا ترى؟ … إذن تذكّر، العنوان 0 (0h) هوالموقِع الأوّل، والعنوان 63 (3Fh)هوالمسقط الـ 64.. إذن هذه الذاكرة تبدأ مواقعها من 0 وليس من 1.

والآن حتى تعهد الـ PIC أنّكَ ترغب عملاً قراءة قيمة من الـ EEPROM فلا بُدَّ من تفعيل واحدة من خانات التحكُّم الخاصة بالمسجِّل EECON1، هذه الخانة الخاصة هي : RD (الخانة رقم 0) وهي اختصار لحدثة READ (قراءة). المسجِّل EECON1 موجود في الصفحة 1 من الـ RAM وبالتالي قبل الوصول إليه لا بُدَّ من تفعيل الخانة RP0 في مسجِّل الـ STATUS (مسجِّل الحالة) :

bsf status، RP0

وللقراءة من الموقِع قم بتفعيل الخانة RD إلى القيمة 1 :

bsf EECON1، RD

عندما نقوم بجعل قيمة RD مساوية لـ 1 فإنّ الـ PIC ترى آلياً القيمة الموجودة في EEADR وتستخدمها كعنوان لذاكرة EEPROM التي ستقوم بالقراءة منها، وبعد قراءة المسقط توضع المعطيات في المسجِّل EEDATA وعندما يتُّم ذلكَ يتم إرجاع الخانة RD إلى 0 مجدداً. كل ما تجاوز يتُّم أثناء تطبيق التعليمة :

bsf EECON1، RD

المعطيات الآن موجودة في EEDATA ويمكننا حتى نعمل بها ما نشاء، هذا المسجِّل موجود في الصفحة 0 من ذاكرة RAM وبالتالي لا بُدَّ حتى نمحي الخانة RP0 في STATUS قبل الوصول إليه :

bcf STATUS، RP0

movf EEDATA، W

فيما يلي مجموعة التعليمات اللازمة للقراءة من EEPROM :

h1 movlw

EEADR movwf

STATUS، RP0 bsf

EECON1، RD bsf

STATUS، RP0 bcf

EEDATA، W movf

نضع هذه التعليمات في إجرائية SUBROUTINE بمنتهى السهولة، وكل ما نحتاجه لاستخدامها هووضع عنوان الـ EEPROM في المسجِّل W، وبعد تطبيق هذه الإجرائية فإنَّ القيمة التي سترجعها يفترض أن يتم وضعها في المسجِّل W :

EEADR movwf EepRead

STATUS، RP0 bsf

EECON1، RD bsf

STATUS، RP0 bcf

EEDATA، W movf

return

لاستخدام هذه الإجرائية قم بشحن المسجِّل W بالعنوان ثم قم باستنادىئها.. بفرض أنك ترغب القراءة بشكل مستمر من EEPROM وكتابة المعطيات على الـ PORT B فهناك كيفية تمكنِّكَ من فِعل ذلك :

EEADR clrf

EepRead call EEloop

PORTB movwf

EEADR incf

d'64' movlw

EEADR، W xorwf

STATUS، Z btfss

EEloop goto

إن إجرائية EepRead قد لا تُنَفَّذ بشكل جيد إذا لم تكُن حذِراً..هل يُمكنِكَ تخمين سبب ذلك ؟،يا ترى؟ ما الذي يجري عندما تكون الخانة RP0 في المسجِّل STATUS لها قيمة '1 ' في الوقت الذي يتُّم فيه استنادىء الإجرائية ؟؟.. الإجابة على هذين التساؤلين كالتالي : لن يتُّم الوصول إلى المسجِّل EEADR، والمسجِّل EECON1 سيكون في البرنامج الذي نستخدم فيه كلا صفحتي RAM، وبالتالي يجب حتى نعهد جيداً أننّا في الصفحة السليمة.. إذا لم تكُن واثقاً في أي صفحة أنت تعمل عند استنادىء الإجرائيّة EepRead، فقم قبل أي شيء بتصفير الخانة RP0 داخل الإجرائية كالتالي :

STATUS، RP0 bcf EepRead

EEADR movwf

STATUS، RP0 bsf

EECON1، RD bsf

STATUS، RP0 bcf

EEDATA، W movf

return

هذا بالفِعل مثال رائِع لتوضيح دور الخانة RP0 في العملية.. يُمكِنُكَ من خلاله ملاحظة عدد مرات استخدامها، وإنَّ هذه الإجرائية لن تعمل بدونها..

عملية الكتابة

إن الكتابة في الـ EEPROM أمر أصعب قليلاً، هنا يُفترَض بكَ كتابة سِلسلة من التعليمات الخاصة في كُلِّ مرة تريدُ فيها كتابة معطيات في تلك الذاكرة، وإذا لم تُفلِح في ذلك، فإنَّكَ لن تكون قادراً على كتابة أي مُعطيات على الإطلاق..! أولُ شيء ستقومُ بهِ هوشحن المسجِّل EEADR بعنوان الموقِع الذي ترغب الكتابة فيه، كذلك لا بُدَّ حتى تشحن المسجِّل EEDATA بقيمة المعطيات التي تُريدُ تخزينها.. بفرض أنَّك ترغب كتابة القيمة 0x45 في الموقِع الأوَّل.. إذَن قم بكتابة ما يلي :

0h movlw

EEADR movwf

0x45 movlw

EEDATA movwf

الترتيب غير ضروري في كتابة التعليمات السابقة (شحن المسجِّلات). الآن حتى نُعلِمَ الـ PIC أننّا نريد كتابة قيمة في الـ EEPROM، فإننا نحتاج لتفعيل بعض الخانات الخاصّة في المسجِّل EECON1، أحد هذه الخانات الخاصة هي WT (الخانة 1) وهي اختصار لـ WRITE (كتابة). والخانة الأُخرى هي WREN (الخانة 2) وهي اختصار لـ WRITE ENABLE (تأهيل القراءة)، تبدوهاتان الخانتان متشابهتين، ولكِّن في الحقيقة لهما وظيفتان مختلفتان قليلاً.

قبل حتى تتُّم الكتابة يجب تأهيل WREN أي جعلها'1'، طالما كانَت 0 فإنّ الـ PIC لن تكتُبَ شيئاً من المعطيات حتى لوطُلِبَ مِنها ذلِك. المسجِّل EECON1 متوضِّع في الصفحة 1 من ذاكرة الـ RAM وبالتالي للوصول إليه يفترض أن نضع الخانةRP0 في المسجِّل STATUS على الوضع '1' كالتالي : STATUS، RP0 bsf

ولتفعيل الكتابة قم فقط بتأهيل WREN أي جعله'1' :

EECON1، WREN bsf

لجعل الـ PIC تبدأ بالكتابة في الـ EEPROM لا بُدَّ من استخدام التعليمات السابقة، بل لا بُدَّ من كتابتها بنفس الشكل الذي ورَدَت فيه تماماً، وبنفس الترتيب حتماً.. إضافة للخانة WREN فإنَّ هذه السلسلة من التعليمات تعتبر عامِل أمان ضد أخطاء القراءة. إذا المسجِّل EECON2 هوأيضاً في الصفحة 1 من الـ RAM، والخانة RP0 قد تمَّ وضعها على 1 مسبقاً، أي لا داعي لإعادة ذلك مرةً أُخرى..

0x55 movlw

EECON2 movwf

0xAA movlw

EECON2 movwf

EECON1، WT bsf

بعد تطبيق هذه التعليمات، وبِجعلِكَ الخانة WT مساوية '1'، فإنَّ الـ PIC يفترض أن ترى القيمة المخزَّنة في EEADR على أنَّها عنوان مسقط الـ EEPROM الذي ستكتُب فيه، كما أنَّها ترى القيمة المخزَّنة في EEDATA على أنَّها المعطيات التي ستخطها. إنَّ عملية الكتابة التي تقوم بِها الـPIC في الـ EEPROM تأخُذُ وقتاً، وذلِكَ بسبب طبيعة هذه الذاكرة. إنَّ سرعة القراءة من الـ EEPROM من مرِتبة سرعة القراءة من الـ RAM الاعتيادية ولكِن الذي يأخُذ وقتاً هوالحاجة لتخزين المعطيات بشكل مؤقت إلى حتى تُكتَب مِن جديد. بعد حتى تُنهي الـ PIC كتابة المعطيات في الموقِع المعتبر، فإنَّ الخانة WT تعود آلياً لتأخُذ الوضع'0' والعَلَم EEIF يأخذ القيمة'1'.

إن الزمن الذي تستغرقه عمليّة الكتابة عادة ماقد يكون 10ms (أيعشرة أجزاء من ألف من الثانية) هذا لا يظهر كثيراً، إلا أنه زمن طويل نسبياً في أبجدية المعالِجات الصِغَريّة.. إنَّ الـPIC التي تعمل على ساعة بسُرعة 4 MHz قادرة على تطبيق 10.000 تعليمة بنفس الزمن الذي تستغرقه عملية كتابة واحِدة. لاحِظ أنَّه ليس بإمكانِك كتابة بايت (BYTE) آخر في EEPROM حتى تنتهي الـ PIC من كتابة الحدثة الأخيرة، ولنفرِض جدلاً أنَّك حاولت ذلك فأُؤكِد لك إنَّك لن تجني إلا الأخطاء ؛ ولفهم هل أنهى المعالِج دورة الكتابة أم لا.. لدينا طريقتين.. الأولى تتمثَّل بفحص الخانة WR هل هي '1'.. والطريقة الثانية هي باستخدام المقاطَعات

المراجع:

http://en.wikipedia.org/wiki/EEPROM

http://searchsmb.techtarget.com/sDefinition/0,,sid44_gci213928,00.html

http://www.wisegeek.com/what-is-eeprom.htm

مراجع