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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?2 Q! h  v% \, p1 m9 M; `# ]0 s5 m
引用百度百科上的介绍:$ P& A! t! @, ]8 O, U" @/ c

! r2 R0 M4 ~/ C( ^9 o0 d6 B4 p简介) C6 @0 B2 d) `: L7 l+ `5 l1 g
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。' ]2 |" K+ ?8 |. Y

$ m- T- r1 s% x1 b: I' ]特点
' R/ y4 D  G8 w* Z% h: a$ \7 g. O. nFRAM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。' V; k; h! q+ M; b
----------------------------: ]; l& M- Z- i0 S7 M/ p
  r, A+ s- ?" _
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,, q% `9 u3 o& [9 `
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:  }% Z6 q9 r5 V$ }

; s" ]5 o" S; e$ s' y$ A1.寿命
0 I) [# r5 p- P0 _" ^9 h$ n
' N4 _! {8 n( d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,
  P" v* n9 ?$ C) 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。
6 _: `; [5 Z+ a( g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。8 Q4 O, W; I6 P7 A& U! U" t! E$ ?% w
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。
, m  W  V. D" O  g+ H; Y# i: K: R0 J
2.时序问题
3 F+ w: L. x* z; AF-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( W1 U2 o% d1 ~
图表:F-RAM和S-RAM操作时序区别4 [9 V; a+ C  C  y+ m
0 m! Q3 @9 F: i, m3 n& O' M- J  V7 R8 E. W

# u3 [  K, }- E2 V7 oF-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。
" j4 b0 t! o9 S& Q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).; k1 z8 S3 @1 o+ X3 p7 f
! `& p5 B9 o/ S7 Z
3.替换电池备份NV-RAM芯片时需要注意的问题
, U$ I$ E) f$ `' q/ k6 W4 m' jNV-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。
! ^6 ]! @1 ]# e" h2 J+ @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。
. l" d' E; E  [& t8 f) I2 a- `6 M4 F% }# i: p
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
* D( j6 |; g7 k5 j9 T5 ]
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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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发表于 2020-4-9 20:10:54 来自手机 | 显示全部楼层
孙大师 发表于 2016-6-6 06:304 K! Q: w$ A8 n% D* ~% H
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
9 A' J& l" r/ {" N. R, X+ }
你好能请教您个改电视机的问题吗,现在我的东芝彩电改rgb图像暗颜色不对怎么办谢谢
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发表于 2022-9-15 10:01:10 | 显示全部楼层
完全看不懂,感谢分享。
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