什么是F-RAM?
$ K& c4 E' Q2 P/ Q7 A引用百度百科上的介绍:
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简介( X+ |4 O- S8 y, S# z( X/ c
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。# M+ x3 O' n: ~+ Z u4 i% P0 t
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特点
8 E2 ^2 C( S( D8 Z8 ?5 ^1 _) K% fFRAM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。 d: z; @2 Q5 Q/ C6 z
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9 u; O% T, X4 h, l* r" P) MF-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,
1 C' |, D1 M: }: K$ |) l' h4 S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:
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1.寿命
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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,
8 w7 }( `8 z% P ]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。
0 n4 P$ H9 i. I0 c7 N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。 o0 v8 R' K' G' Q& G8 d5 P
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。) q9 @: R* M6 r* G6 B' ~1 P' z
8 Q$ A5 N# d+ _6 R. r( \; z! H8 _* {2.时序问题
; y7 u! y9 Z) k, z( ~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 h( y! ]: y7 ]& I: w! M, n
图表:F-RAM和S-RAM操作时序区别0 y' f1 L$ I2 l1 D p y
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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。: S! P. J% Z6 b* W D
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).# H( a( b) p. q
2 r B/ R" `3 z. u v3.替换电池备份NV-RAM芯片时需要注意的问题
/ j) f7 ?; [( ~1 F6 MNV-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。3 ~6 q; C) G! F, [7 r W
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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- \/ Y+ ?/ h/ u8 n V; ]5 J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。 |