什么是F-RAM?, t& l! ]2 L) U$ ^/ i6 U
引用百度百科上的介绍:
B* @: o3 b0 T, a# s) w3 k9 U6 M5 d1 ] `; X) R
简介* Q2 N: F6 c$ O+ v
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。
+ u9 i# i/ h& u3 D8 s9 ]/ o$ e1 N' L9 f- ?( v& @9 R! U+ ^
特点
/ k4 L: g7 y8 U TFRAM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。
& X, n) d) V ?# f* T5 ]1 {----------------------------
' q& z) o+ |: n0 l
. K( H7 w, E' |, C5 L& ~) |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,
+ i2 a" o! r1 E9 u0 z! W' Z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:
+ P6 |: ~& ^. _. [6 T( G( Z" r6 B9 K5 T
1.寿命
" M* Q* H- v% a- |) a, s3 [1 J- {# e4 X
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,9 v* B5 N% S+ q6 c; j
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。
! Z n% P9 O7 _- s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。
% {7 v4 V& S1 R4 n% `2 D) TF-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。
7 E2 i8 x/ z, m. d( n
- g! [2 x' v9 j$ {9 t( [- \( {2.时序问题% E) A0 H8 ]$ c8 m9 m0 e
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
; W* G4 S% A1 C- S# X% }6 l& b图表:F-RAM和S-RAM操作时序区别 l0 E) q" F J/ P, p E, j
' i4 u4 d0 B: U; q% j: w% \
8 ]/ W k/ j7 @( Z6 }3 ]
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。
4 a# Y0 t) c3 v# K" @. `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).
4 S7 e( F4 c2 V, T+ b% o7 k0 Y1 k' l3 Q1 r( p" d$ f9 v" i; @; e
3.替换电池备份NV-RAM芯片时需要注意的问题
- e0 ?( s3 Z/ @NV-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。! Q5 F. s$ k) f9 [( `
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。9 H# V0 ^. `4 I6 E/ d
, T, Q, a. d/ X! v0 n3 f ]/ e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。 |