什么是F-RAM?6 _! V2 H9 i: D% o4 b4 a- H
引用百度百科上的介绍:
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! D+ s. W8 [: o& q简介" ~8 D1 u* `; S" z$ R
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。- v1 S1 ]- v1 B% n- [/ u/ F
" _5 e1 z! @0 r8 x" F1 {- W特点
) b* S4 v5 b: |* I$ x7 WFRAM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。
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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,
2 M7 @7 E( A% W1 k' N! i4 R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:/ A0 m; ~: J; `5 b
F% h7 c: w! Z. O& b7 p8 d+ `' A1.寿命1 |( p8 f( s+ k3 k# t
* e- v: m* G, V' X, u9 I9 Z" Y; X( f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,
6 P5 \6 t( I. r, T0 Y! T; Q' T0 u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。
7 v/ }8 Q) s! e0 V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。
9 @0 t* o5 M4 Y6 B( H8 VF-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。& l( Y& L# w- R. [- M
: X( O9 x: V' n7 G9 b: B/ q' t2.时序问题
' ~( l5 z v0 i+ gF-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
9 g! Z! u6 j3 ? A0 V; q图表:F-RAM和S-RAM操作时序区别3 T1 J# d# X9 t, J$ ?5 V
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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。
9 T: A8 {( X% y' D4 s$ V. d+ j* X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).
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3.替换电池备份NV-RAM芯片时需要注意的问题
" g; g1 V F9 q, M/ v% pNV-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。* h6 F$ o; _2 G, o6 y; e6 x8 x
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。# k2 G2 K _/ I( N- I5 l8 [
7 S5 o0 N- b) Y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。 |