什么是F-RAM?9 B( ?/ }- j" C" }, j5 m) K; L
引用百度百科上的介绍:
2 Q$ m7 B' Z. e7 f/ p6 e. w& W$ B3 w, T, E2 g
简介
9 k& o7 V% a- o( ZFRAM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。8 r7 P9 y/ L p+ h3 o
u @9 n4 G, v% d' [
特点) c! R. h6 j7 n$ h
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。
' U9 r, e+ g6 w2 e; }1 r----------------------------
( m( E( \& l# F' n
( O) c: j/ ?- a2 e" bF-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,
4 p0 A' @: A+ n) D2 N7 F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:
0 P/ m' S! t2 ^2 E( C# T& a+ K" M/ B
1.寿命6 Z6 w' w. k1 F* _* a
y6 r. t2 ?+ e; 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,* i3 ~& i5 N7 R9 C$ I- q
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。3 Y/ A# I$ A5 R2 t4 A' X
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 c/ L* E2 ~% ~8 G
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。
- a, U) O, f7 ?4 O8 @# Y/ y( b+ ]' Y F
2.时序问题
; R/ I7 }$ f% `, {0 t8 p9 ]' tF-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
$ m0 ?8 i; L& T, D图表:F-RAM和S-RAM操作时序区别
9 B' a$ |5 }3 y- f
" t! O% u0 A0 S& o. L( C9 ?( T0 X! E7 f. G
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。$ f2 ^, B$ K8 p" O! p
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).9 \. w; }* s/ B- h
$ t8 }: U, S0 Q, d) u7 ?
3.替换电池备份NV-RAM芯片时需要注意的问题
8 K9 h% e2 p4 l( |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。
8 l4 s1 l% m- v8 D0 \9 t0 Z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。
$ k% ~8 h- K) j) F% `, ], M) u# U; x9 W* o9 i$ L6 Q
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。 |