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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?7 E7 ~) m# L% U) H
引用百度百科上的介绍:* y  P& R( c" M, Z4 ?1 u0 W" F  I
: w, ^; I/ m6 I0 Y3 Y7 \6 m) H& W$ G% I
简介& L& j7 P) a/ l. w+ Y& N
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。
( m8 g7 l  u5 v1 \0 W, p- \1 P$ _% D! a4 w9 j
特点1 X# T$ x6 S. X3 s
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。
$ X3 C7 g( N. ]1 U% W0 T----------------------------/ A/ `# F; t! K- N

7 c; r: V  ~' R8 G; p4 G* GF-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,+ W: r" q* Z& 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:
4 j7 {, g; z: m  r
, t0 v) W7 j- M0 E$ z1.寿命8 n. [: n+ s+ c2 j7 A& @% F" g. C0 o
- I3 a5 W2 [( s4 W+ H
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,
' r9 d! F5 n* \) O+ P1 _6 z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。0 N6 k* c3 L& D7 f
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。
, U. s  |- i4 z6 K6 C% y2 J% w. KF-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。& D! R+ V1 I& }. @0 t3 a; E# D- j
) t0 s9 Y' Z! h
2.时序问题
# E6 G$ v  s! W3 s  JF-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
0 t& m; a; K% }0 v: x! m图表:F-RAM和S-RAM操作时序区别9 @' A% J# u5 m/ M" H

# X, U, Z2 F' c# y! M: X7 m) ^- N
3 V, o0 I  e5 V% l  F7 RF-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。
8 {- r$ A. H9 x! r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 l$ {! p( d: S
  u  O3 d0 I* `4 S, R0 u
3.替换电池备份NV-RAM芯片时需要注意的问题0 \% P% x1 U# D% q  P$ A) y6 \
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。9 ?! x$ q, m0 a, C. m
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。
, n/ K0 C9 m' ]1 S, P6 y* c
& G$ ?0 P) a, v2 o/ H/ ~; P: n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
; a) F9 O# S& ^) J" T
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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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