原创 铁电存储器在电子产品中的应用

2009-11-26 17:32 2149 7 9 分类: 采购与分销

u摘要:本文介绍了一种集非易失存储器、实时时钟、低电压复位、掉电检测、看门狗、非易失事件计数器等多种功能于一体的铁电存储和应用示例。

关键词:
铁电存储; 多功能; 低成本

引言

在电子产品中,往往需要同时使用非易失存储器、实时时钟、低电压复位、掉电检测、看门狗、非易失事件计数器等功能,传统方案是采用具备上述功能的分立器件完成。这种传统方案不仅电路复杂、成本高、电路板面积大,而且由于集成度低导致产品的可靠性降低,维护成本增高。Ramtron 公司推出的FM31系列多功能铁电存储(FRAM) ,内部集成了具有I2C 接口的串行铁电存储、实时时钟、低电压复位、看门狗计数器、非易失性事件计数器;具有高集成度、低功耗和低成本等优点,可以方便的应用于采用单片机、ARM、CPLD、FPGA 设计的电子产品中,尤其适合于电池供电的产品。目前,该系列FRAM 已被广泛应用于机顶盒、汽车电子、三表收费、考勤门禁、商业收款等行业。

FM31 系列多功能FRAM简介


FM31 系列FRAM采用I2C 总线结构,以FM31256 为例,其内部具有256Kb 的串行FRAM;可按字节读写,写入速度达70ns ,写入寿命为1 万亿次( EEPROM 为100 万次) ,写入电流为150μA(是EEPROM的1P20) 。片内的实时时钟以BCD 格式提供时间和日期信息,时钟使用一个32. 768 kHz 晶振,可以使用软件校准模式来提供时间记录器的精确性,校准后的精度可达2. 17ppm。片内包括一个低电压复位模块,当电源电压下降到低于可编程的门限电压时,PRST被激活并一直保持有效状态,直到VDD 上升到高于正常点后的100ms ,。该芯片包括一个可编程看门狗计数器, “喂狗”时间从100 毫秒到2 秒可编程,复位信号保持有效100 毫秒。该芯片包括一个通用的比较器,将外部输入电压和板上的参考电压相比较,并根据比较结果产生一个输出信号,该功能模块可被用于产品的掉电检测。

FM31 系列产品全部为14 个引脚,A1-A0 器件选择,用于在串行总线上为多个器件寻址;CNT1 和CNT2 为事件计数器输入端;CALPPFO 为校准模式P和早期掉电输出端;X1 和X2 用于连接32. 768 kHz 晶振。PRST 为复位输出端;SDA 为I2C 串行数据地址线,SCL 为串行时钟线;PFI 为早期掉电输入端;VBAK为后备电源电压输入端;VDD 为电源电压输入端;VSS 为接地端。

应用示例


税控收款机是一种通过自动记录交易流水作为报税凭据的电子产品,国家标准对税控收款机各方面的指标进行了严格规定,尤其是对事务完整性方面的要求非常高。要求收款机在市电突然停电并再次来电后,能够自动完成停电前正在进行的任务。这就要求收款机能够自动保存停电时的状态、数据的中间结果和任务的完成进度。

铁电
存储
是解决税控收款机事务完整性要求的是一个理想选择, 下面以FM31256 在税控收款机中的应用为例, 说明FM31 系列多功能FRAM单片机的具体连接方法和电路的工作原理。为了突出主题,在图1 中将税控收款机电路中的键盘、显示器、通讯接口、外设接口、IC 卡接口、打印机驱动、报警、钱箱控制等部分省略,仅体现出与FM31256 相关的部分电路。

在图1 所示电路中,FM31256 作为P89LPC920 单片机的串行存储器,保存收款机运行所需的配置信息、商品信息、交易纪录和任务进度等信息;同时,提供实时时钟、看门狗、掉电检测、低电压复位等功能。

图1 的工作原理是,220V 交流电经过变压器T1 降为约交流7V ,再经整流桥B1 整流成直流约9V ,该电压一方面通过DC- DC 转换成5V 作为VDD ,另一方面通过电阻R1 和R2 分压后由PFI 脚输入到FM31256 ,作为掉电检测输入。当交流掉电后,将由CALPPFO 脚输出掉电中断信号到P89LPC920 的外部中断输入脚PINT,P89LPC920 响应掉电中断,进入掉电处理程序进行处理。后备电池BAT接到FM31256 的VBAK脚,当交流掉电后将自动切换到后备电池向内部实时时钟供电。X1 和X2 脚直接接32. 768KHz 的晶振,为片内实时时钟提供时钟基准。P89LPC920按I2C 协议标准,并通过SCL 和SDA 脚从FM31256 中读出或写入数据。

结束语


虽然FRAM 是NV - RAM、EEPROM 和FLASH 的理想替代品,但是,目前FRAM最大容量只能做到1Mb ,在大容量存储器市场上还不能发挥其优势。但是我们相信,随着铁电材料、集成电路设计和加工工艺等技术的不断创新和发展,具有更大容量、更低成本、提供更多功能的FRAM会不断推出,甚至可能出现基于FRAM的片上系统(SOC) 。在电子产品应用方面,FRAM必将大有可为。

文章评论2条评论)

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zhengrui520_977587179 2010-4-28 16:38

“和悦科技”主要供应的电子芯片:MEMORY;EEPROM;电源IC;接口IC;复位IC;IO扩展IC;等系列IC
现代(HY) 华邦(WINBOND) 三星(snmsung) 安森美(ONSEMI) Ti ESMT ST EXAR MICROCHIP等等

一.TV 类(液晶电视):会需求我们以下产品:
1.EEPROM ,我们的EEPROM 主要是 ONSEMI(安森美),ST 两个品牌,
ONSEMI 的 ,型号为: CAT24C02WI CAT24C04WI CAT24C32WI CAT24C64WI CAT24C256WI
2.NOR FLASH ,我们的NOR FLASH 主要包括 华邦的和 ESMT 的,主要所用容量为: 8M ,16M 32M,64M ,128M,型号为: W25X80AVSSIG,W25X16AVSSIG,W25X32AVSSIG 等等,ESMT 料号为:F25L008A F25L016A 等等
3.SDRAM,DDR1 等 包括4*16 如: W9864G6IH-6, 16*16 SDRAM :W9825G6EH-6 等等.
4.功放类:包括 ST 的 TDA7491P TDA7266SA等等,
二.DVB(STB,机顶盒),DVD :这类产品和电视类较接近,会用到我们和电视类似的产品: SDRAM ,DDR1 ,EEPROM. NOR FLASH, ST 的IC卡接口IC 等
三.数码相框 ,主要会用 NOR FLASH,SDRAM ,DDR1, EEPROM ,电源LDO 等等
四.遥控器,目前遥控器比较简单,关注EEPROM ,主要是 24C02, 24C04,24C08 ,24C16 24C32 等等.
五:GPS : NAND FLASH ,1G 2G ,DDR1 ,16*16 ,32*16,电源 IC 等等


郑 锐
和悦科技(香港)有限公司
香港: 新界荃湾沙咀道45-53号荃运工业中心第一期14楼F3室
深圳: 深圳市福田区深南中路3037号南光捷佳大厦2719室
Tel: 0755--8326 9630 FAX:0755-8251 9382
Mobile: (86)139 2383 1767
MSN/: sam8888@live.cn/QQ:307128430
E-Mail: sam.zheng@vvyhk.com

dunfa2_823859589 2010-1-14 17:43

深圳市三曜实业有限公司是香港顿发实业有限公司在大陆的子公司,是一家拥有雄厚经济实力及稳定供货渠道,在电子元件和半导体行业享负盛名的优质供应商,是华虹NEC在华南地区的授权代理商。主要代理产品为E2PROM,型号有:
K24C02,04,08,16,32,64,128…
K93C46\K93C56…
K34C02\K34TS02…

我们承诺:
1质量:任何我方质量问题一年内无条件包换,签署质量保证协议,如在生产与设计中有任何技术问题华虹NEC原厂售服工程师将在3个工作日内做出回复,有需要并上门服务;
2供货:1KK以下次日交货,1KK以上7日内交齐;
3兼容:完全兼容ATMEL(爱特梅尔)的AT24C系列产品,提供技术测试报告;
4性价比:保证原装原产,晶圆均由华虹NEC自行生产,三曜为华南总代理,所以我们的性价比较国内外同类产品更具优势!

联系人:李生
联系电话:0755-83341126 15302651608 传真:0755-83341613
公司地址:深圳市福田区华强北上步工业区205栋5228
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