什么是F-RAM?
$ |! I8 A3 c! e引用百度百科上的介绍:! i5 ~1 k* n0 F \* K/ {7 E
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简介1 D2 @# P& m. f7 v O8 y2 L; Y
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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& C1 ]! E A$ S. y8 x( z: |* u6 H) h) q特点
' u% e& V- ~# d1 P# qFRAM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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% v X# H; x$ K& R: N( w8 ?; EF-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,
6 f a. l, }( G" j( @7 }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:$ A7 u* a- O; z8 w: u
" e9 {: F' K/ @9 `0 {( y9 U1.寿命
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/ l. c1 o: Z1 M: S1 b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,: ?2 N% n& E% u8 i, ~ A
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。
; \+ @: J+ A# \5 l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。
S+ l* S: y, m: u: h) H% ZF-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。
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' W4 s$ |" Y. i5 G3 ?( d( ]2.时序问题+ r7 m% K: J/ f; g
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5 ?9 `# e7 J g
图表:F-RAM和S-RAM操作时序区别# P+ ~1 t" L5 u3 E( c) i7 e) c
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* y2 m X3 k& PF-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。' @; p' S) y8 g W. O G
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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, g5 x/ G u: H0 d5 y1 U- v j2 B3.替换电池备份NV-RAM芯片时需要注意的问题" s* I. H* `0 ~) \% @
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。
! ]+ b, Y& _4 |5 h$ E' |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。5 e5 y9 V4 w& o5 D: \- D
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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。 |