Pourquoi l'EEPROM série est-elle préférée à l'EEPROM parallèle?

Dans la page wikipedia pour l'EEPROM: http://en.wikipedia.org/wiki/EEPROM, il est indiqué que "les périphériques EEPROM parallèles ont généralement un bus de données 8 bits et un bus d'adresse suffisamment large pour couvrir la mémoire complète" et aussi "Le fonctionnement d'une EEPROM parallèle est simple et rapide par rapport à une EEPROM série". Dans ce cas, pourquoi les EEPROM série deviennent-elles plus populaires que les EEPROM parallèles?

C'est très simple. Nombre d'épingles et coût de l'emballage.

Les périphériques EEPROM sont principalement utilisés pour stocker des données paramétriques ou des constantes de caractérisation pour un périphérique. Le scénario typique consiste à écrire très rarement et à lire généralement une fois à chaque démarrage du périphérique hôte. Pour ce type d'application, les temps d'écriture relativement lents de l'EEPROM sont peu préoccupants. Et le temps de lecture pour charger au plus quelques kilo-octets de données à partir d'un périphérique série (SPI ou I2C) n'est normalement pas un impact de temps excessif.

Il existe un autre facteur qui a joué dans la popularité des périphériques série par rapport aux périphériques parallèles. Cela a été la migration des périphériques MCU des anciennes unités de microprocesseur avec des bus parallèles vers les types modernes beaucoup plus répandus qui ont toute leur mémoire de stockage de programme et mémoire de données construite directement sur la puce. Souvent, il n'y a plus d'option de bus parallèle directement disponible. Et dans la plupart des applications, il y a très peu d'intérêt à utiliser des bandes de broches pour mordre à un périphérique parallèle.

Au début, les fils étaient bon marché et les transistors étaient chers. Ces jours-ci, c'est l'inverse. C'est pourquoi presque tout se fait en série.

Au début, les puces n'étaient pas très sophistiquées et un processeur se mettait sous tension et lisait la première chose qu'il avait trouvée sur son bus mémoire à l'adresse de départ, de sorte que les EEPROM parallèles imitaient efficacement la DRAM qui était suspendue sur le bus.

Ces jours-ci, la RAM DDR crie à gigahertz sur d'énormes bus larges, ce qui rend une puce flash qui pourrait se bloquer sur le même bus serait prohibitif et assez inutile lorsque les processeurs modernes ont suffisamment d'intelligence intégrée (grâce à de petits transistors bon marché) pour démarrage à partir du flash I²C / SPI .

Avec les micros, de nos jours, le programme flash et la RAM sont généralement internes à l'appareil. Le stockage externe comme l'EEPROM peut se bloquer sur un bus I²C, économisant des broches d'E / S pour d'autres fonctions tout en maintenant un débit acceptable. Le moins de broches d'E / S que vous utilisez, le plus petit, moins cher et plus économe en énergie que vous obtenez. De plus, il est beaucoup plus facile de suivre deux fils autour d'une carte que deux bus de largeur 8/16/32 bits, avec les problèmes de compatibilité électromagnétique associés, etc., etc.

N'oubliez pas qu'il existe une «maison de transition» appelée SQI. Il s'agit d'une interface série à plusieurs bits parallèles (elle signifie Serial Quad Interface ).

Du point de vue du protocole, c'est la même chose que de travailler avec une interface série normale, mais au lieu qu'un seul bit soit transféré à chaque horloge, 4 bits peuvent être transférés à la fois. Au lieu d'une seule disposition données / horloge, ou d'un agencement din / dout / horloge, il a 4 broches de données et une horloge. Cela donne 4x le débit d'une interface série normale et ne nécessite pas beaucoup plus de broches. En fait, de nombreuses puces flash SPI peuvent également fonctionner en mode SQI sans nécessiter plus que les 8 broches existantes dont elles disposent déjà. Une augmentation significative de la vitesse sans augmentation de l'immobilier.

SQI devient une interface populaire pour un chargement plus rapide des programmes à partir de puces flash externes - non seulement utilisé pour les microcontrôleurs simples, mais aussi maintenant souvent utilisé pour démarrer le BIOS des PC, en particulier des ordinateurs portables, où l'espace est une préoccupation réelle.

Le faible nombre de broches sur l'appareil lui-même est probablement moins important que l'économie sur le MCU ou le FPGA auquel vous le connectez.

Trouver 8 broches de données, ainsi que de nombreuses autres adresses, sélectionner et activer les broches signifie un package beaucoup plus grand et probablement plus de dépenses pour le MCU également.

Alors que les puces EEPROM parallèles sont plus rapides et moins compliquées à communiquer, les puces série sont moins chères au niveau matériel, car elles nécessitent moins de broches, d'énergie et de fils / circuits.

Juste pour les sourires, disons que j'ai une ancienne radio bidirectionnelle dans mon avion, avec 16 fréquences disponibles et sélectionnables depuis le cockpit, où réside l'unité de contrôle.

À l'arrière, quelque part, se trouve l'unité émetteur-récepteur avec un câble reliant l'unité de commande contenant, entre autres, les 16 fils reliant le sélecteur de cockpit nécessaires pour effectuer la sélection de fréquence.

Un jour, lorsque je parle à un ami, j'évoque le sujet de la radio et lui demande s'il ne serait pas possible de coder les paramètres de fréquence du cockpit en un nombre binaire à quatre bits et d'envoyer ce nombre sur quatre fils (enregistrer 12 fils ) à l'unité T / R où il serait décodé en seize signaux nécessaires pour effectuer la sélection de fréquence.

"Bien sûr", dit-il, "mais pourquoi s'arrêter là? Au lieu d'envoyer le numéro [quatre bits] tout d'un coup, pourquoi ne pas l'envoyer un peu à la fois sur un seul fil et avoir le décodeur dans la figure de l'unité T / R la fréquence à sélectionner, en économisant 15 fils dans le câble et 15 broches chacun dans les connecteurs reliant les unités? "

Voici quelques raisons pour lesquelles l'EEPROM série est préférée à l'EEPROM parallèle.

1. Baisse de la consommation actuelle . Par exemple, les courants de fonctionnement pour les séries 16K sont d'environ 3 mA; la même chose pour les appareils parallèles 16K est d'environ 30 mA et plus. Ainsi, plus le courant est faible, plus la consommation d'énergie est faible.

2. Basse tension - Les EEPROM série sont disponibles sur les marchés qui fonctionnent à basse tension (1,8-2,5 V). Le fonctionnement à basse tension a également un effet positif sur la consommation d'énergie.

3. Programmabilité - les EEPROM série sont plus faciles à programmer que celles en parallèle. Les EEPROM série ont la capacité et la facilité de programmation un octet à la fois;

4. Les EEPROM série sont disponibles dans un encombrement réduit

5. Nombre de broches inférieur

6. Disponible à un prix inférieur par rapport aux modèles parallèles

7. Frais généraux et prise en charge réduits du microcontrôleur

Personne ne semble avoir mentionné un autre motif de publication en série.

C'est plus rapide. OUI, plus vite. Parce qu'il est difficile d'essayer de garder tous ces signaux parallèles synchronisés à haute vitesse. Il est beaucoup plus facile d’aller vite avec la série. Et si ce n'est pas assez rapide, ajoutez un autre canal (série parallèle).