Selon le type d’opération que l’on peut effectuer sur les mémoires (Lecture, Ecriture) on peut distinguer deux types de mémoires. Les mémoires mortes n’autorisant que les accès en lecture, et les mémoires vives permettant les accès en lectures et en écriture.
II.1.1. Les mémoires mortes
La principale caractéristique des mémoires mortes est qu’elles ont la particularité de garder l’information après une coupure d’alimentation. Ces mémoires sont utilisées pour stocker les informations nécessaires au démarrage et au fonctionnement du système (programmes d’initialisation, système d’exploitation et application), le microcontrôleur utilise la ROM pour stocker les instructions du programme qu’il exécute [15]. On peut distinguer plusieurs types :
Les ROM : (Read Only Memory) le contenu de ces mémoires est défini lors de la fabrication et n’acceptent que les accès en lecture. Une fois écrite le contenu ne peut plus être changé. Les PROM : (Programmable Read Only Memory) sont des mémoires Rom qui offrent à
l’utilisateur la possibilité de les programmer une seule fois. Quand le contenu de la mémoire ne convient plus, on programme un autre composant.
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Les EPROM (Erasable PROM) sont des PROM effaçables c.a.d qu’on peut modifier leur contenu. Pour le faire il faut retirer EPROM de l'appareil et la soumettre à un rayonnement ultra-violet pour l’effacer. Par contre l’écriture se fait électriquement avec une tension d’alimentation plus élevée.
Les EEPROM (Electrically EPROM) : Ces mémoires offrent la possibilité d’effacer électriquement le contenu d’un boîtier mémoire tout en restant sur la carte qui le contient, sans être obligé d’extraire les boîtiers pour les exposer à une source d’ultraviolets comme dans le cas des EPROM. Ainsi les EEPROM peuvent être écrites et effacées plusieurs fois (de 100 000 à 1 000 000 de fois) et peut être lue à l'infini [16].
II.1.2. Les Mémoires vives
Contrairement aux mémoires mortes, les mémoires vives sont des mémoires volatiles, ces mémoires nécessitent une tension d’alimentation permanente pour assurer leur fonction de stockage car l’information mémorisée s’efface même en absence très brève de la tension d’alimentation. Dans les mémoires vives adressables, ces informations sont organisées en mots de taille fixe, désignés par une adresse. Les mémoires adressables sont appelées des RAM (Random Acces Memory : mémoire à accès aléatoire) car on peut avoir accès à tous les mots indépendamment de ceux auxquels on a accédé précédemment. Ces mémoires sont généralement définies par une adresse et un mode de lecture ou d’écriture et elles sont généralement utilisées pour le cas ou on manipule des structures de données très grandes, des fonctions récursives ou réentrantes [15].
Suivant la structure des points mémoires, on distingue deux types de RAM : Les RAM statiques (SRAM) et les RAM dynamiques (DRAM).
Les SRAM sont qualifiées de statiques car elles permettent de garder l’information enregistrée pendant une durée illimitée tant que le circuit est sous tension. Elles peuvent offrir des temps d’accès très courts (quelques ns). Les SRAM sont utilisées généralement pour constituer les éléments mémoires embarqués sur la puce de silicium comme les registres ou les mémoires caches. Elles offrent les meilleures performances mais ont un coût relativement élevé. En plus les SRAM se caractérisent par leur consommation d’énergie plus élevée et leur intégration qui est moindre qu’avec des mémoires dynamiques, ceci est dû à la complexité des points
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mémoires qui occupent beaucoup de place, chaque point mémoire est composé d’au moins quatre transistors.
Les DRAM : sont constituées de cellules élémentaires instables dans laquelle l’information est stockée sous forme de charge électrique dans un condensateur réalisé physiquement par un transistor. C’est la présence du condensateur qui constitue une des limitations de ces mémoires. En effet les condensateurs ne sont pas parfaits et nécessitent un rafraîchissement périodique de leur charge afin de compenser les pertes dues à leur imperfection. Ce rafraîchissement consiste à venir lire la cellule à intervalles fixes et réécrire l’information avant que la charge stockée ne se dégrade totalement. Les constructeurs indiquent que la mémoire doit être rafraîchie toutes les 64 ms [17]. Pour cette raison, ces mémoires sont qualifiées de dynamiques. Si tous les bits d’une mémoire devraient être lus puis réécrits individuellement les DRAM de grande taille seraient en permanence en train d’être rafraîchies et seraient indisponibles pour les processeurs, mais dans la pratique ces mémoires ne sont pas directement reliées aux bus du microprocesseurs mais interfacées par des circuits spécifiques charger de la gestion des accès et des rafraîchissements ainsi la mémoire n’est indisponible que pendant un peu moins de 1% des cycles actifs de la DRAM [17]. En plus la lecture de l’état du condensateur décharge celui-ci, une cellule doit être rechargée à chaque fois qu’on lui accède on lecture. Cela implique un temps d’accès plus long et des temps de latence plus importants.
Ce type de mémoire est plus dense que les mémoires statiques (un transistor par bit), mais il est plus délicat à employer à cause des circuits de rafraîchissement. Au début il n’était pas embarqué sur le silicium mais dernièrement les premières DRAM embarquées ont déjà fait leur apparition et permettent d’avoir des mémoires de grande capacité à un faible coût, au détriment d’un temps d’accès nettement supérieur aux mémoires SRAM.
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II.1.3. La mémoire Flash
La mémoire flash est une mémoire à semi-conducteurs, non volatile et réinscriptible, c'est-à-dire une mémoire possédant les caractéristiques d'une mémoire vive mais dont les données ne se volatilisent pas lors d'une mise hors tension. Ainsi la mémoire flash stocke les bits de données dans des cellules de mémoire, mais les données sont conservées en mémoire lorsque l'alimentation électrique est coupée. En raison de sa vitesse élevée vu que l'écriture et l'effacement se font de manière très rapides, d'où son nom de mémoire flash, de sa durabilité et de sa faible consommation, la mémoire flash est idéale pour de nombreuses applications embarquées et elle est principalement utilisée pour les cartes mémoires des appareils numériques. De plus ce type de mémoire ne possède pas d'éléments mécaniques, ce qui leur confère une grande résistance aux chocs.