什么是F-RAM?
- q+ R( h& C- j7 E1 s$ I引用百度百科上的介绍:
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简介5 I% I: j `+ t0 o
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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特点
q& Q5 d9 P% x6 c, iFRAM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。& d8 J3 g# _: g2 k4 v5 V
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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,% ^; z2 K) o2 q) W5 S! r2 `
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 ?5 \' o- w7 C( K
6 R/ U( G& H3 H1.寿命4 I5 d$ E. B0 H8 H1 B# [7 @
3 I/ [0 ], h% z$ i! z. L$ R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,
9 o$ Q, Y. M& c; R1 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。
5 z! K1 Z( l+ a% Z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。
7 L" U6 T4 `. ]7 u& q( FF-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. H0 |7 A1 g' Y9 t
- \& r$ b$ i- O5 T* T5 r8 a) i2.时序问题4 Y% |: C6 H& r N& ?8 K3 d+ A
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0 A# x. O* T. K% |
图表:F-RAM和S-RAM操作时序区别9 ]2 ] {8 U* R( j
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5 K% M5 y% s* T/ P9 y) aF-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 U* b" b( I* 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).5 U+ d6 k% B( }; g8 E+ Q/ m( ^9 }; ?) ~
9 D9 q( \- K; ~0 {% q$ Z6 B' o3.替换电池备份NV-RAM芯片时需要注意的问题 N( w. g7 [7 Y, G2 v# c7 g8 H
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。
- j, d: n9 g; n$ z/ ^1 U0 u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 K' }% }( |/ [; {! z
6 h. S- T$ x2 p9 }" X" a: p& a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。 |