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Der EEPROM
Im 3D-Drucker ist das EEPROM im Microcontroller-Board für die Speicherung der Firmware verantwortlich.
Was ist und macht ein EEPROM?
EEPROM steht für „Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory“ und ist ein nicht-flüchtiger Speicher, der in elektronischen Geräten verwendet wird. Im Gegensatz zu RAM (Random Access Memory), das seinen Inhalt verliert, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird, behält ein E-EPROM die darin gespeicherten Informationen auch dann bei, wenn es vom Stromnetz getrennt wird.
Aufbau und Funktionsweise
EEPROMs bestehen aus einer Matrix von Speicherzellen, in denen jeweils ein Transistor ein Bit repräsentiert. Eine Speicherzelle besteht aus einem MOSFET-Transistor mit einer zusätzlichen Gateelektrode zwischen Gate und Kanal. Um eine Speicherzelle zu löschen, wird diese Gateelektrode mit einer hohen Spannung beaufschlagt. Dadurch wird der Transistor in den hochohmigen Zustand versetzt und speichert keine Information mehr.
Funktionsweise
Die Funktionsweise eines EEPROMs basiert auf der Verwendung von MOSFET-Transistoren. Ein MOSFET-Transistor ist ein Halbleiterbauelement, das den Stromfluss zwischen zwei Elektroden steuert. In einem EEPROM wird ein MOSFET-Transistor verwendet, um ein Bit zu speichern. Wenn der Transistor eingeschaltet ist, entspricht dies einem Wert von 1, und wenn der Transistor ausgeschaltet ist, entspricht dies einem Wert von 0.
Um ein Bit in einem EEPROM zu löschen, wird die Gate-Spannung des MOSFET-Transistors auf einen hohen Wert angehoben. Dadurch wird der Transistor ausgeschaltet und das Bit wird auf 0 gesetzt.
Um ein Bit in einem EEPROM zu beschreiben, wird die Gate-Spannung des MOSFET-Transistors auf einen niedrigen Wert angehoben. Dadurch wird der Transistor eingeschaltet und das Bit wird auf 1 gesetzt.
Einsatz von EEPROMs
EEPROMs werden in einer Vielzahl von elektronischen Geräten eingesetzt, darunter:
- Digitalkameras: Zur Speicherung von Bild- und Videodaten
- Handys: Zur Speicherung von Kontakten, Nachrichten und anderen Einstellungen
- Computer: Zur Speicherung von BIOS-Einstellungen und anderen Konfigurationsdaten
- Elektrogeräte: Zur Speicherung von Gebrauchsanweisungen und anderen Informationen
Vorteile / Nachteile
Vorteile
Nichtflüchtig
Die gespeicherten Daten bleiben auch dann erhalten, wenn der Strom abgeschaltet wird.
Geringes Stromverbrauch
EEPROMs verbrauchen nur sehr wenig Strom, selbst wenn sie Daten speichern.
Lange Lebensdauer
EEPROMs haben eine Lebensdauer von mehreren tausend Zyklen.
Nachteile
Langsames Löschen
Das Löschen einer Speicherzelle dauert einige Millisekunden.
Höhere Kosten
EEPROMs sind in der Regel teurer als andere Speicherbausteine.
Aufgaben ein eines EEPROM im 3D-Drucker
Ein EEPROM im 3D-Drucker hat mehrere Aufgaben.
Speichern der Firmware
Die Firmware ist das Betriebssystem des 3D-Druckers. Sie enthält die Anweisungen, die der Mikrocontroller ausführt, um den Drucker zu steuern. Das EEPROM ist ein nichtflüchtiger Speicher, der die Firmware auch dann speichert, wenn der Drucker ausgeschaltet ist.
Speichern der Druckeinstellungen
Die Druckeinstellungen sind die Parameter, die das Aussehen und die Qualität des gedruckten Objekts bestimmen. Dazu gehören die Druckgeschwindigkeit, die Schichthöhe, die Temperatur des Extruders und des Heizbetts und die Art des Filaments. Das EEPROM speichert diese Einstellungen, damit sie beim nächsten Druck wieder verwendet werden können.
Speichern von Fehlermeldungen
Wenn der Drucker einen Fehler erkennt, speichert er die Fehlermeldung im EEPROM. Dies kann hilfreich sein, um den Fehler zu diagnostizieren und zu beheben.
Zusammenfassung
Der sog. EEPROM ist ein nichtflüchtiges elektronisches Speicherelement, das Informationen speichert, die elektrisch gelöscht werden können. Der E-EPROM ist verwandt mit anderen löschbaren Speichern, wie z. B. UV-löschbarem EPROM und Flash-Speicher, die ebenfalls elektrisch löschbar sind.
Ein EEPROM wird verwendet, um kleine Datenmengen in elektrischen Geräten zu speichern, wo Informationen auch ohne Versorgungsspannung erhalten bleiben oder einzelne Daten leicht geändert werden müssen. Größere Datenmengen, etwa das BIOS-System eines Computers, werden heute in Flash-Speichern gespeichert.
Hersteller von EEPROM’s garantieren die Haltbarkeit gespeicherter Daten in der Regel für 10 Jahre.
Letzte Änderung am 11. Mai 2024