铁电存储器在仪表中的应用

2007-03-09 19:03:27来源: 互联网
摘要:FRAM 是一种新型存贮器,最大特点是可以随总线速度无限次的擦写,而且功耗低。FRAM性能优越于EEPROM AT24C256。 关键词:存贮器;FM24C256;AT24C256;EEPROM 一. 概述: FRAM是最近几年由RAMTRON公司研制的新型存贮器,它的核心技术是铁电晶体材料,拥有随即存取记忆体和非易失性存贮产品的特性。FM24C256是一种铁电存贮器(FRAM),容量为256KBIT存贮器,它和AT24C256容量等同,总线结构兼容,但FM24C256的性能指标远大于AT24C256。在存贮器领域中,FM24C256应用逐渐被推广和认可,尤其是大容量存贮器,它的优良特性远高于同等容量的EEPROM。在电子式电能表行业中,数据安全保存是最重要的。随着电子表功能的发展,保存的数据量越来越大,这就需要大容量的存储器,而大容量的EEPROM性能指标不是很高,尤其是擦写次数和速度影响电能表自身的质量。FM24C256在电能表中的使用,会提高电能表的数据安全存贮特性。 二. 铁电存贮器(FRAM)FM24C256的特性: 传统半导体记忆体有两大体系:易失性记忆体(volatile memory)和非易失性记忆体(non-volatile memory)。 易失性记忆体像SRAM和DRAM在没有电源的情况下都不能保存数据。但这种存贮器拥有高性能、易用等优点。 非易失性记忆体像EPROM,EEPROM和FLASH 能在断电后仍保存数据。但由于所有这些记忆体均起源自ROM技术,所以不难想象得到他们都有不易写入的缺点:写入缓慢、读写次数低、写入时工耗大等。 FM24C256是一个256Kbit 的FRAM,总线频率最高可达1MHz,10亿次以上的读写次数,工耗低。与典型的EEPROM AT24C256相比较,FM24C256可跟随总线速度写入,无须等待时间,而AT24C256必须等待几毫秒(ms)才能进行下一步写操作。FM24C256可读写10亿次以上,几乎无限次读写。而AT24C256只有10万之一百万次读写。另外,AT24C256读写能量高出FM24C256有2,500倍。从比较中看出,FM24C256包含了RAM技术优点,同时拥有ROM技术的非易失性特点。 三. FM24C256的应用: 在仪表设计中,数据的安全存贮非常重要。如电子式电能表,它在运行期间时刻都在记录数据, 如果功能设计比较多,那么保存的数据量大,擦写次数比较多。这要求有一个高性能的存贮器才能满足要求。现在的仪表设计,寿命要求长,数据保存安全期长。目前,FM24C256是非常适合仪表设计要求的存贮器。它的性能指标完全达到设计要求,解决了仪表中的设计忧虑。更重要的是,它的存贮时间短,能够在极短的时间内保存大量数据,解决了仪表在突然断电时数据及时、安全的存贮。RAMTRON公司研制的FM24C256,为了普及使用,存贮指令和AT24C256兼容,只是在读写指令和应答是不需要延时,提高了擦写速率。封装体积、功能管角和AT24C256一样,使设计者容易接受和运用。 写子程序: WRITE: CLR1 PM.3 ;;设置P4.3为输出状态 CLR1 P4.2 CLR1 P4.3 CLR1 P4.1 ;;打开写保护 CALL !SENDSTART ;;发送起始位 MOV A,#10100000B CALL !SENDCOM ;;发送写命令 BC $WNOACKX ;;没应答则错误返回 NOP CLR1 P4.2 CLR1 PM4.3 ;; 设置P4.3为输出状态 MOV A,D ;;D中存放所写单元高地址 CALL !SENDCOM ;;发送所写单元高地址 BC $WNOACKX ;;;没应答则错误返回 CLR1 PM4.3 ;; 设置P4.3为输出状态 MOV A,E ;;;;E中存放所写单元低地址 CALL !SENDCOM ;;发送所写单元低地址 BC $WNOACKX ;;没应答则错误返回 CLR1 PM4.3 ;; 设置P4.3为输出状态 MOV A,[HL] ;;[HL] 中存放所写数据 CALL !A24SENDC ;;发送所写数据 CLR1 CY SET1 P4.1 ;;写保护 WNOACKX: SET1 CY RET SENDSTART: 发送起始位子程序 SET1 P4.2 SET1 P4.3 ;;发起始位 NOP NOP CLR1 P4.3 CLR1 4.2 RET SENDCOM: 发送命令子程序 CALL !A24SENDC CLR1 P4.2 SET1 PM4.3 ;;设置P4.3为输入状态 NOP NOP NOP SET1 4.2 BT P4.3,$DCOM1 ;测试应答信号,有应答CY=1,否则CY=0 CLR1 CY RET ;BR RNOACK DCOM1: SET1 CY RET A24SENDC: 发送数据子程序 CLR1 CY MOV B,#08H ;;发送8位 SENDREP: CLR1 P4.2 NOP CLR1 P4.3 ROLC A,1 ;;左移一位 BNC $SENDPD SET1 P4.3 SENDPD: NOP SET1 P4.2 NOP DBNZ B,$SENDREP ;8位发送完返回 RET 读子程序: READ: CLR1 PM4.3 ;;;; 设置P4.3为输出状态 CALL !SENDSTART ;发送起始位 MOV A,#10100000B CALL !SENDCOM ;; ;发送读命令 BC $RNOACK ;; 没应答则错误返回 CLR1 P4.2 CLR1 PM4.3 ;; 设置P4.3为输出状态 MOV A,D ;D中存放所读单元高地址 CALL !SENDCOM ;;发送所读单元高地址 BC $RNOACK ; 没应答则错误返回 CLR1 PM4.3 ;;设置P4.3为输出状态 MOV A,E ;;;E中存放所读单元低地址 CALL !SENDCOM ;;发送所读单元低地址 BC $RNOACK ;;没应答则错误返回 CLR1 P4.2 CLR1 PM4.3 ;;设置P4.3为输出状态 SET1 P4.2 SET1 4.3 NOP NOP CLR1 P4.3 CLR1 P4.2 CALL !SENDSTART ;发送起始位 MOV A,#10100001B CALL !SENDCOM ;;发送读命令 BC $RNOACK CLR1 P4.2 SET1 PM4.3 CALL !N24READB ;;读数据 CLR1 SK256 CLR1 PM4.6 CALL !SENDSTOP ;;发送停止位 READRET: CLR1 CY RET RNOACK: SET1 CY RET N24READB: MOV B,#08H READREPX: CLR1 P4.2 NOP NOP NOP SET1 P4.2 NOP NOP NOP CLR1 CY BF P4.3,$READPD SET1 CY READPD: ROLC A,1 ;;左移1位 NOP NOP NOP DBNZ B,$READREPX ;;判断是否接受8位 RET SENDSTOP: 发送停止位 CLR1 P4.3 NOP SET1 P4.2 NOP SET1 P4.3 NOP RET 四. 小结: FM24C256 是一种高性能的存贮器,性能指标远远大于EEPROM。在电子式电能表应用中,数据擦写次数比较频繁,而且在掉电存贮时数据量大、时间短,怎样安全可靠快速的保存数据一个关键的技术。所以,FM24C256的优良特性非常适合仪表中使用,如电能表、水表、煤气表、暖气表、计程车表、医疗仪表等应用广泛。它的封装形式有SOIC和DIP。
编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/designarticles/memory/200703/9559.html
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