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FRAM芯片的使用注意事项

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发表于 2016-6-5 23:40:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
什么是F-RAM?
+ {, D4 o' w9 V; h9 {5 h! z5 I引用百度百科上的介绍:* k+ I/ W6 V, f. h

- R. r" u4 W! V* U3 m4 Q: x# o简介( _! O8 l7 n0 [
FRAM利用铁电晶体的铁电效应实现数据存储。铁电效应是指在铁电晶体上施加一定的电场时,晶体中心原子在电场的作用下运动,并达到一种稳定状态;当电场从晶体移走后,中心原子会保持在原来的位置。这是由于晶体的中间层是一个高能阶,中心原子在没有获得外部能量时不能越过高能阶到达另一稳定位置,因此FRAM保持数据不需要电压,也不需要像DRAM一样周期性刷新。由于铁电效应是铁电晶体所固有的一种偏振极化特性,与电磁作用无关,所以FRAM存储器的内容不会受到外界条件(诸如磁场因素)的影响,能够同普通ROM存储器一样使用,具有非易失性的存储特性。
3 g  M9 G2 V% n$ I" V% X) i4 N/ ?
3 z& _+ j+ c' X  x8 `/ E5 r, ]特点; M" _! U3 O0 @% t
FRAM的特点是速度快,能够像RAM一样操作,读写功耗极低,不存在如E2PROM的最大写入次数的问题;但受铁电晶体特性制约,FRAM仍有最大访问(读)次数的限制。
! U- [* e0 M- r+ `3 X3 f3 U----------------------------
/ [  R# z! Z1 h5 w, o* a  j/ l; ]8 z
F-RAM给人的印象就是一种近乎无限写入寿命的高速EEPROM/flash芯片,很像S-RAM的特点。但实际使用中却有很多问题不得不注意,
! R" w7 q7 g6 u. T. Z8 B这些问题导致了无法简单替换电池供电的S-RAM。下面就简单说一下这些问题:
- b8 R4 Q8 E5 j: w+ t4 L1 Y' A) I+ r; @$ F7 q/ p
1.寿命
3 D! [3 o( T4 r$ V% T& T' y0 h9 F  Y. G
由于铁电存储器的特性,导致读取数据时会破坏存储单元中的数据,所以FRAM芯片内置锁存器,读出数据时,数据先暂存在内部锁存器上,8 O6 z5 D# \5 F' [
之后再写回存储单元。所以Fram芯片的寿命不是以写入次数计算的,而是访问次数。这跟EEPROM和Flash有根本上的区别,EEPROM/flash只有写入次数和数据最大保存时间的限制,而没有读取次数限制。
# J6 s% ?6 u- T/ h1 R只是F-RAM访问寿命超强,约为10的10次方,也就是100亿次,如果电路设计合理,芯片的寿命将远远超过产品整机本身的技术寿命周期。
5 {: z( E% P& V( _F-RAM的这个特性使得其应用范围仍然仅限存储用途,而不能替代随时连续读写的工作内存,比如S-ram。
; `. @. ]/ A9 R  ?. K, x. R
( s8 x% L9 ^7 K2.时序问题! x& y: {- D% v& H, {# L, O
F-ram不能简单替代S-ram的另一重要特性是其操作时序,由于内部锁存器的存在,使得读写时序有区别于S-RAM芯片  \$ Q9 k) A2 q  y
图表:F-RAM和S-RAM操作时序区别& A5 ?1 y5 ^3 ~1 b% T7 ]

2 j+ B3 O3 R+ i$ G9 P* D- B) I6 R" S# s( N
F-RAM芯片的/CE信号的下降沿触发地址信息锁存到内部锁存器动作,不像S-RAM 芯片,/CE信号将保持低电平直到读写周期结束。
+ `3 p! g$ P0 W9 m# H- F. ?) C& d& f此外R-RAM芯片的/CE信号的下降沿还将触发芯片工作所需预充电动作,所以不可以将/CE信号直接连接到GND(像S-RAM那样)./ b+ s) D& b2 D: U" ^/ ?: y! R2 V

: K& P% g# `. ]. p- |3.替换电池备份NV-RAM芯片时需要注意的问题
! c% {$ ^* _( bNV-ram芯片监控VDD的值,当VDD电压低于某一值时屏蔽写入操作,而F-RAM芯片没有此特性,只要VDD高于最低工作电压即可写入数据。所以设计系统时,应避免CPU在VDD电压过低时访问存储器。* r* b: n4 K  c' \' b* Q
另外在CPU Reset期间或系统上电期间,为防止产生意外的/CE信号低电平,进而意外改写数据,应该在F-RAM的/CE信号线加一个上拉电阻。
" u: n$ l  b7 n9 ~7 L1 W, _# x8 {0 g  W" D
3 h$ G  c4 ?4 J0 Z% J以上就是F-RAM芯片替换其它存储器时的注意事项,当然各厂家的芯片性能方面还有一些区别,这就得参考相应产品的数据表。

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发表于 2016-6-6 06:30:29 | 显示全部楼层
铁电ram,早已经了解过,价格高,时序与ram不同,应该不能直接替换% `6 E! u" n% L" n' E1 y, I! P) j
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发表于 2017-2-5 09:44:11 | 显示全部楼层
尽管这样,淘宝上还是出现了一些用FRAM改造的卡带。 而且都声称存档正常。 这些卡带普遍使用了ramtron公司的存储芯片, 而根据我的调查, 这些芯片从sop , ssop,到dip封装都有。不仅有并行的还有串行的。具体的数据表我还没看,但是这是否可以说fram可以代替一般的sram(62256)了呢?
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发表于 2017-7-14 15:47:12 | 显示全部楼层
学习了,虽然看不懂呢 呵呵
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发表于 2020-4-9 20:10:54 来自手机 | 显示全部楼层
孙大师 发表于 2016-6-6 06:30
6 O5 N7 t+ M8 z$ Z4 L  {# |铁电ram,早已经了解过,价格高,时序与ram不同,应该不能直接替换
( ~; @3 ]( J: L2 P0 h' R) F! D% g! u
你好能请教您个改电视机的问题吗,现在我的东芝彩电改rgb图像暗颜色不对怎么办谢谢
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发表于 2022-9-15 10:01:10 | 显示全部楼层
完全看不懂,感谢分享。
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