什么是F-RAM?
2 Z* a: }: O" D I3 R$ D引用百度百科上的介绍:
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; v9 B$ X3 w, H$ a; b+ Z简介% F# e/ ~" V, `( T1 j" }* L
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。
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* u) C; [9 c2 n1 M4 ?1 ]+ F- V特点
4 n1 p# U: ^( _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。* y& |7 [) s' _1 b0 o
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" U8 \# \# J' l4 [! h5 e, S8 sF-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( ]$ y) c: j) w( 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:. P* [+ c; N( C) t0 d# ?, M- C" i1 X
I" k7 o7 r, O7 u0 u9 s1.寿命5 c# D$ s+ k) B0 g
X2 T' G' U1 z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,
. F& _- J9 L" b; R4 }! T' _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。: ]" V' g& h" R2 x4 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。
* l$ M- J; f! ~' Y3 |/ ?4 }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。0 [6 C* b; g: `7 v% s
% k S" P' M; C& N* S2.时序问题+ j: h) W, d; v9 j# D
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
% a2 l) q- h0 o b6 W+ f图表:F-RAM和S-RAM操作时序区别
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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。
* U8 @1 ^6 o1 b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).8 Q+ j: l2 t" ~( x [
# z( U- {2 a) q) T# y& w3.替换电池备份NV-RAM芯片时需要注意的问题' [, K; B) n4 w6 `; j
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。
( t1 w" m; G$ D& ~) h4 ?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。
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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。 |