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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?
8 C3 N7 f1 N, k; g" @引用百度百科上的介绍:/ Z# {4 v/ H1 O. B& u
; ~1 v" d1 e8 @  j. ?, r% c& e
简介
8 ~6 `7 x, }" m  W0 s$ q* SFRAM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。3 p# I+ Z/ n4 o$ w& x+ J+ s: c0 \
; R" y& q, O3 d4 x7 `, h8 k% J
特点
. P/ m# Z3 \+ g* e& I; q# e( u/ BFRAM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  e4 l7 b0 e+ k" K# E----------------------------
+ D+ ]( @: {" Q5 V& F( V- Q( a* D: z4 ~, D; I: L1 @
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,! {+ w# k. \) f3 d6 c9 f% a# c4 M
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:
! q. L. \: l: T1 z4 W( l8 d
. o. k* o/ L3 S5 m2 k7 }& d1.寿命  {& m0 G5 h( c" C# F4 n

  U+ l+ D$ m# T# 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,
0 a0 d( V, h$ H3 p$ e4 ?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。! y  K  @; U" y# X3 A
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 a: r( u8 R6 @) q, ]# S6 wF-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。
" _  v3 n4 L6 L) U8 K0 b9 C2 T$ |6 J. `1 Y8 P+ N) N
2.时序问题
% d* ]9 x* z0 \6 E" ?+ [. m2 {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3 l2 \9 \9 Q# A' {9 u1 z0 O" i
图表:F-RAM和S-RAM操作时序区别
' y( l4 u& l0 |  U' J) N: L. ?
( D3 `* Z$ f. l9 W8 ^$ T) o5 p4 O& w3 ]! |! V5 _; |
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。
( M/ H, L8 I4 i1 ]! A$ A) y+ e! h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).
' n) t& C% T( z7 T& M9 k
/ S6 H, {# B0 g6 {# G1 m% V3.替换电池备份NV-RAM芯片时需要注意的问题% M4 O6 ]! w' z; Z: H6 `1 R
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。
2 a& M9 n) J  ~# t. P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。: d2 |: Y9 k8 w" q6 R

# i/ X0 J- w; i) T% k; k- B4 s1 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
8 p) P, S" M. D9 P# w
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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 06:30' W) Q" A; E* r) W
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

) Z# @1 v  K% I5 z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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