tag 标签: 存储器

相关帖子
相关博文
  • 热度 3
    2015-3-12 10:18
    3514 次阅读|
    0 个评论
    一、具有处理器外围接口功能的 铁电 存储 器 FRAM FM31系列、FM32系列、FM4005 Ramtron 公司 处理器外围接口芯片拥有高集成度的混合信号与模拟电路功能,特别适合于基于处理器系统的应用,可大大节省处理器外围芯片数量,在此之前,没有任何一款芯片既拥有高速读写速度与无限次读写寿命的 铁电 存储 器 ( FRAM ),同时又拥有实时时钟(RTC)、系统监测、看门狗、低电压检测等其它处理器外围电路功能。FM32系列功能与FM31类似,但是不具有实时时钟。按下表进行型号选型。Serial 2-Wire接口即为I2C接口。 FM31x 系列 Full feature set includes memory, RTC, supervisor, and peripherals   Product 型号 Vdd Interface接口 Memory内存 RTC RTC Alarm Power Monitor Watch Dog Early Power Fail Serial Number Battery Switch Over Event Detect Package封装 FM31256 2.7-5.5V Serial 2-Wire 256K Yes No Yes Yes Yes Yes Yes Count SOIC14 FM3164 2.7-5.5V Serial 2-Wire 64K Yes No Yes Yes Yes Yes Yes Count SOIC14 FM3116 2.7-5.5V Serial 2-Wire 16K Yes No Yes Yes Yes Yes Yes Count SOIC14 FM3104 2.7-5.5V Serial 2-Wire 4K Yes No Yes Yes Yes Yes Yes Count SOIC14   FM32x 系列 Exactly compatible with FM31x except no RTC.   Product 型号 Vdd Interface接口 Memory内存 RTC RTC Alarm Power Monitor Watch Dog Early Power Fail Serial Number Battery Switch Over Event Detect Package封装 FM32256 2.7-5.5V Serial 2-Wire 256K No No Yes Yes Yes Yes Yes Count SOIC14 FM3264 2.7-5.5V Serial 2-Wire 64K No No Yes Yes Yes Yes Yes Count SOIC14 FM3216 2.7-5.5V Serial 2-Wire 16K No No Yes Yes Yes Yes Yes Count SOIC14 FM3204 2.7-5.5V Serial 2-Wire 4K No No Yes Yes Yes Yes Yes Count SOIC14   其它外围器件 Other - Supervisor and peripherals   Product 型号 Vdd Interface接口 Memory内存 RTC RTC Alarm Power Monitor Watch Dog Early Power Fail Serial Number Battery Switch Over Event Detect Package封装 FM30C256 5V Serial 2-Wire 256K Yes No Yes No No No Yes - SOIC20 FM4005 2.7-5.5V Serial 2-Wire N/A Yes Yes Yes Yes No No Yes No SOIC14   二、串行接口系列 铁电 存储 器 I2C接口协议是被广泛使用的多主机、多从机结构的通信协议,它使用一根串行时钟信号(SCL)与一根串行数据信号(SDA),多个 存储器 器件可以挂在一个通信总线上,通过器件的地址信号AO-A2对器件进行选择,SPI接口协议为另一种串行通信协议,它们使用4根通信信号,包括片选(CS)、数据进(DIN)、数据出(DOUT)、时钟(CLK)。按下表进行器件选型:   串行I2C接口系列 型号 容量 封装 总线速度 工作电压Vdd 工作电流IDD FM*4V10 1Mb 8-Pin SOIC 3.4MHz 2.0 - 3.6V 1.0mA FM*4V05 512K 8-Pin SOIC 3.4MHz 2.0 - 3.6V 1.0mA FM*4L256 256k 8-Pin SOIC 1MHz 2.7-3.6V 600uA FM*4C512 512K 8SE 1MHz 5v 1.5mA FM*4C256 256K 8SE 1MHz 5V 1.2mA FM*4C64 64K 8S 1MHz 5V 1.2mA FM*4CL64 64K 8S DFN 1MHz 2.7-3.6V 400uA FM*4C16A 16K 8S 1MHz 5V 1.0mA FM*4CL16 16K 8S DFN 1MHz 2.7-3.6V 400uA FM*4C04A 4K 8S 1MHz 5V 1.0mA FM*4CL04 4K 8S 1MHz 2.7-3.6V 300uA 串行SPI接口系列 型号 容量 封装 总线速度 工作电压Vdd 工作电流IDD FM*5V10 1M 8-pin SOIC 40MHz 2.0V-3.6V 3.0mA FM*5V05 512K 8-pin SOIC 40MHz 2.0V – 3.6V 3.0mA FM*5L256 256K 8S DFN 25MHz 2.7-3.6V 6mA FM*5256 256K 8S 15MHz 4.0V-5.5V 7mA FM*5640 64K 8S 5MHz 5V 3.0mA FM*5CL64 64K 8S DFN 20MHz 2.7-3.6V 10mA FM*5L16 16K 8S DFN 18MHz 2.7-3.6V 9mA FM*5C160 16K 8S 20MHz 5V 10mA FM*5L04 4K 8S 14MHz 2.7V-3.6V 3.0mA FM*5040A 4K 8S 20MHz 5v 10mA 三、并行接口系列 铁电 存储 器 F*1608 、 FM1808 、 FM18L08 非易失性并行 存储器 拥有高速读写速度,完全不使用 电池 即可实现非易失性数据存储,并拥有与SRAM相同的管脚输出,它们的操作方式与SRAM类似,并拥有无须 电池 的非易失性数据存储。 并行接口系列 型号 容量 封装 访问速度 工作电压Vdd 工作电流IDD FM**LD16 4M 48-Ball FBGA 55ns 2.7-3.6V 18mA FM*8V100 1M 32-pin TSOP-I 33MHz 2.0V – 3.6V 12mA FM**L16 256Kx16 44-pin TSOP-II 55ns 2.7-3.6V 18mA FM*1L16 128Kx16 44-pin TSOP-II 60ns 2.7-3.6V 18mA FM*0L08 128K x 8 32T 60ns 3.3V +10%, -5% 22mA FM18L08 32K x 8 28S, 28P 70ns 3.0-3.6V 15mA FM1808 32K x 8 28S, 28P 70ns 5V 25mA F*1608 8K x 8 28S, 28P 120ns 5V 15mA
  • 热度 2
    2015-3-11 17:44
    1485 次阅读|
    0 个评论
    摘 要 :分析不同种类 单片机 之间通信的方式及难点,提出一种基 铁电 存储 器 的解决方案与实例。包括一个可靠通信协议和流程以及此方法的优点和需要注意的方法。 关键词 : 单片机 通信 铁电 存储 器 I2C总线仲裁通信协议 谁着电子技术的飞速发展, 单片机 也步如一个新的时代,越来越多的功能各异的 单片机 为我们的设计提供了许多新的方法与思路。对于莫一些场合,比如:复杂的后台运算及通信与高实时性前台控制系统、软件资源消耗大的系统、功能强大的低消耗系统、加密系统等等。如果合理使用多种不同类型的 单片机 组合设计,可以得到极高灵活性与性能价格比,因此,多种异型 单片机 系统设计渐渐成为一种新的思路,但 单片机 之间的通信一直是困扰这种方法拓展的主要问题。本文将分析比较几种 单片机 之间的方式、难点,并提出一种解决方案。 1 几种常用 单片机 之间的通信方式 ①采用硬件UART进行异步串行通信。这是一种占用口线少,有效、可靠的通信方式;但遗憾的是许多小型 单片机 没有硬件 UART,有些也只有1个UART,如果系统还要与上位机通信的话,硬件资源是不够的。这种方法一般用于 单片机 有应件UART且不需与外界进行串行通信或采用双UART 单片机 的场合。 ②采用片内SPI接口或2C总线模块串行通信形式。SPI/I2C接口具有硬件简单、软件编程容易等特点,但目前大多数 单片机 不具备硬件SPI/I2C模块。 ③利用软件模拟SPI/I2C模式通信,这种方式很难模拟从机模式,通信双方对每一位要做出响应,通信速率与软件资源的开销会形成一个很大的矛盾,处理不好会导致系统整体性能急剧下降。这种方法只能用于通信量极少的场合。 ④口对口并行通信,利用 单片机 的口线直接相连,加上1~2条握手信号线。这种方式的特点是通信速度快,1次可以传输4位或8位,甚至更多,但需要占用大量的口线,而且数据传递是准同步的。在一个 单片机 向另一个 单片机 传送1个字节以后,必须等到另一个 单片机 的接收响应信号后才能传送下一个数据。一般用于一些硬件口线比较富余的场合。 ⑤利用双口RAM作为缓冲器通信。这种方式的最大特点就是通信速度快,两边都可以直接用读写 存储器 的指令直接操作;但这种方式需要大量的口线,而且双口RAM的价格很高,一般只用于一些对速度有特殊要求的场合。 从上面几种方案来看,各种方法对硬件都有很大的要求与限制,特别是难以在功能简单的 单片机 上实现,因此寻求一种简单、有效的,能在各种 单片机 之间通信的方法具有重要的意义。③、④方案中,双方 单片机 要传递的每一位或每一个字节做出响应,通信数据量较大时会耗费大量的软件资源,这在一些实时性要求高的地方是不允许的。针对这一问题,假设在 单片机 之间增加1个数据缓冲器,大批数据先写入缓冲区,然后再让对方去取,各个 单片机 对数据缓冲器都是主控模式,这样必然会大大提高通信效率。谈到数据缓冲,我们马上会想到并行RAM,但是并行RAM需要占用大量的口线(数据线+地址线+读写线+片选线+握手线),一般在16条以上。这是一个让人望而生畏的数字,而且会大大增加PCB面积并给布线带来一定的困难,极少有人采用这种方式。串行接口的RAM在市场上很少见,不但难以买到而且价格很高。移位寄存器也可以做数据缓冲器,但目前容量最大的也只128位,因为是“先进先出”结构,所以不管传递数据多少,接收方必须移完整个寄存器,灵活性差而且大容量的移位寄存器也是少见难买的。一种被称为“ 铁电 存储 器 ”芯片的出现,给我们带来了解决方法。 2 利用 铁电 存储 器 作为数据缓冲器的通信方式 铁电 存储 器 是美国Ramtran公司刚刚推出的一种新型非易失性 存储器 件,简称 FRAM 。与普通 EEPROM 、Flash-ROM相比,它具有不需写入时间、读写次数无限,没有分布结构可以连续写放的优点,因此具有RAM与 EEPROM 的双得特性,而且价格相对较低。现在大多数的 单片机 系统配备串行 EEPROM (如24CXX、93CXX等)用来存储参数。如果用1片 FRAM 代替原有 EEPROM ,使它既能存储参数,又能作串行数据通信的缓冲器。2个(或多个) 单片机 与1片 FRAM 接成多主-从的I2C总线方式,增加几条握手线,即可得到简单高效的通信硬件电路。在软件方面,只要解决好I2C多主-从的控制冲突与通信协议问题,即可实现简单、高效、可靠的通信了。 3 实例(双 单片机 结构,多功能低功耗系统) (1)硬件 W78LE52与EMC78P458组成一个 电池 供电、可远程通信的工业流量计。78P458采用32.768kHz晶振,工作电流低,不间断工作,实时采集传感器的脉冲及温度、压力等一些模拟量;W78LE52采11.0592MHz晶振,由于它的工作电流较大,采用间断工作,负责流量的非线性校正、参数输入、液晶显示、与上位机通信等功能,它的UART用于远程通信。通信接口部分线路如图1所示,2个 单片机 共用1片I2C接口的 FRAM ( FM*4CL16 )组成二主一从的I2C总线控制方式,W78LE52的P3.5、P3.2分别与78P458的P51、P50连接作握手信号线A与B。我们把握手线A(简称A线)定义为总线控制、指示线,主要用于获取总线控制权与判别总线是否“忙”;握手线B(简称B线)定义为通知线,主要用于通知对方取走数据。
  • 热度 3
    2014-10-8 10:35
    4427 次阅读|
    1 个评论
    三星于10月6日宣布,将投资150亿美元在韩国平泽盖新厂,预计明年上半年动工,2017年开始产出。高达150亿美元的投资,三星重磅出击意图何在?对业内的影响如何?对我们又有哪样的启示?   1: 做什么? 外界有两种解读一种是认为做DRAM,一种认为生产处理器与存储器芯片。 我认为应该是整合存储器( DRAM 和 NAND )和处理器的 3D 制造 。三星将会把自己的存储器和制造的优势结合,利用3D的技术来把自己的几项优势整合在一起,来扩大自己在半导体的优势。一石三鸟:打击存储器竞争对手是第一面,扩大代工是第二面,真正的意义在于利用“3D”奠定自己的龙头老大地位;   2: 对代工产业影响? 三星的重磅投资将会引发台积电和英特尔的投资竞赛: 台积电是时候考虑发展存储器了! 如果台积电只有代工制造没有存储器,在未来和三星的竞争中肯定“瘸腿”应战;英特尔代工转型将加速;   3: 对存储器产业影响? 三星此举对存储器产业将会是一个重大打击:没有核心技术的台湾业者(华亚、南亚和华邦等)将会首先受到重大利空影响, 也将加速台湾存储器代工业者的衰败 ;对美光有利空的同时,也将会触发美光加大投资, 估计美光可能会继续收购,很大可能会整合部分台湾存储器代工业者 ;对海力士将是重大影响,尤其是海力士易主SK后, 三星此举会导致 SK 集团更加谨慎考虑在存储器业务上的发展 ;   4: 为何在韩国建厂? 三星在美国和中国都有制造工厂,但是数额最大,技术最先进,最核心的布局肯定放在韩国,一是要给韩国政府交代,二是要在本国维护自己的先进技术等。这个方面对我们的启示在于 期待国际公司独资在中国建造一个封闭工厂来带动本国高科技产业的思路是不现实的! “自己的钥匙还是要放在自己口袋里”。要么支持国内企业,要么促进国际企业和国内企业合资共同发展;   5: 对中国半导体基金的启示? 记得前段时间有篇文章很火:“中民投吓一跳:1200亿国家集成电路产业基金挂牌在即”,大意说中民投集合了那么多高富帅,才募集到500亿,但中央的半导体整合基金“轻松”高达1200亿人民币。1200亿多吗?人家三星一家一个厂就给出150亿美元,920亿人民币的投资。我觉得启迪有两点: 半导体是高投资的马拉松竞赛 ,要想实现跨越式发展,必须持之以恒,投以重金。在这看来1200亿并不多! 三星的150亿美元投资是用在一家公司, 希望国家的基金不要撒胡椒面,集中资源,帮助龙头企业 ,只有这样1200亿才显得多!   6: 对中国存储器产业的启迪? 其实三星此举对中国的存储器产业发展有可能有一点“利好”,但暂时不能公开说明这个意义。
  • 热度 3
    2010-3-3 10:34
    2303 次阅读|
    1 个评论
    FRAM产品结合了ROM的非易性数据存储性能和RAM的优势,具有几乎无限次的读写次数、高速读写周期和低功耗特点。我们的F-RAM产品线具有多种接口和容量,包括工业标准的串行和并行接口;工业标准的封装类型;64Kb、128Kb、256Kb、1Mb、2Mb和4Mb, 8Mb存储容量 所有Ramtron的F-RAM产品具备的3大特点,使其不同于其他非易失性存储技术: 快速写入 F-RAM执行写操作的速度和读操作的速度一样快。就在总线速度下写数据而言,F-RAM对写入的数据变成非易失性数据并没有任何延迟。与基于浮栅技术的非易失性存储器5毫秒的数据读写延时相比,F-RAM的写入速度只为几十纳秒,在汽车安全系统应用中必不可少。 高耐久性 F-RAM提供几乎无限次写入的耐久性,这就意味着它不存在像其他非易失性存储器件那样。对于采用浮栅技术的非易失性存储器而言,存在1E5时钟周期的硬故障和无法写入,不适合应用于高耐久性的应用。 低功耗 F-RAM操作无需(高压)充电激励,因此可以降低功耗。采用浮栅技术的非易失存储器在写操作过程中需要高电压支持,而F-RAM的写操作只需要本身制造工艺的的电压:5V,3V或通过提高工艺使电压更低。
  • 热度 2
    2009-11-27 11:39
    2420 次阅读|
    0 个评论
    (2)I2C总线仲裁 由于我们采用的是二主一从的I2C总线方式,因此防止2个主机同时去操作从机(防冲突)是一个非常重要的问题。带有硬件I2C模块的器件一般是这样的,器件内部有1个总线仲裁器与总线超时定时器:当总线超时定时器超时后指示总线空闲,这时 单片机 可以发出获取总线命令,总线仲裁器通过一系列操作后确认获取总线成功或失败;超时定时器清零,以后的每一个SCL状态变化对总线所有主机的超时定时器进行清零,以防止它溢出,指示总线正处于“忙”状态,直到一个主机对总线控制结束不再产生SCL脉冲;超时定时器溢出,总线重新回到“空闲”状态。但是目前大多数 单片机 没有配备硬件I2C模块,而且当2个主机的工作频率相差较大时,超时定时器定时值只能设为较大的值,这样也会影响总线的使用效率。下面介绍一种用软件模拟I2C总线仲裁的方式(I2C读写操作程序的软件模拟十分多见,这里不再多述):用1条握手线A,流程图如图2所示,当A线高电平时,指示总线空闲;当其中一个主机要获取总线控制权时,先查询总线是否空闲,“忙”则退出,空闲则向A线发送一个测试序列(如:1000101011001011),在每次发送位“1”后读取的A线状态。如果读取状态为“0”,马上退出,说明有其它器件已经抢先获取总线;如果一个序列读取的A线状态都正确,则说明已成功获得总线控制权,这时要拉低A线以指示总线“忙”,直到读写高A线,使总线回到“空闲”状态。不同的主机采用不同的测试序列,或产生随机测试序列,测试序列长度可以选得长一些,这样可以增加仲裁的可靠性。 (3)通信协议 一个可靠通信体系,除了好的硬件电路外,通信协议也至关重要。在 单片机 系统RAM资源与执行速度都非常有限的情况下,一个简捷有效的协议是非常重要的。下面具体介绍一种比较适用于 单片机 通信的协议,数据以包的形式传送。数据包结构: ①包头——指示数据包的开始,有利于包完整性检测,有时可省略; ②地址——数据包要传送的目标地址,若只有双机通信或硬件区分地址可以省略; ③包长度——指示整个数据包的长度; ④命令——指示本数据包的作用; ⑤参数——需要传送的数据与参数; ⑥校验——验证数据包的正确性,可以是和校验、异或校验、CRC校验等或者是它们的组合; ⑦包尾——指示数据包的结尾,有利于包完整性检测,有时可省略。 (4)通信流程 首先,要在 FRAM 里划分好各个区域,各个 单片机 的参数区、数据接收区等。然后, 单片机 可以向另一个 单片机 发送数据包,发送完毕之后通过向握手线B发送1个脉冲通知对方取走数据;接收方读取数据并进行处理后,向 FRAM 内发送方的数据接收区写入回传数据或通信失败标志,再向握手线B发送1个脉冲回应发送方。表3是 单片机 1启动1次与 单片机 2之间的通信的例子。 如果需要 单片机 2发送的话,只需交换一下操作过程即可。   4 总结 通过实践可知,以上方法是可行的。与其它方法相比具有发下优点: ①简单。占用 单片机 口线少(SCL、SDA、握手线A、握手线B)。 ②通用。软件模拟I2C主机方式,可以在任何种类的 单片机 之间通信。 ③高效。由于采用数据缓冲,可以在不同时钟频率、不同速度的 单片机 之间通信;读写数据时,可以I2C总线的最高速度进行,可以实现1次传送大量数据;在一个 单片机 向 FRAM 传送数据时,另一个 单片机 无须一一作出响应或等待,可以进行其它程序操作,提高软件工作效率。 ④灵活。通信硬件接口对于各个 单片机 是对等的,通过软件配置,每个 单片机 既可以根据需要主动发送通信,也可以只响应其它 单片机 的呼叫。 ⑤容易扩展。通过增加地址识别线,修改通信协议,即可做到多机通信。 以下是需要注意的地址: ①为了提高通信效率,握手线B最好使用中断端口,负脉冲宽度一定要满足速度较低 单片机 中断信号要求。如果没有中断的话应增加1条口线,用改变端口状态的方法通知对方,等待对方查询,而不是负脉冲。 ②向对方发送负脉冲时,应屏蔽自己的中断。 ③由于参数与通信缓冲区同时设在同一片 FRAM 内,要避免对参数部分的误操作。一个较好的解决办法是把参数存放在地址的后半部分(A2=1),在进行通信操作时,把 FRAM 的WP引脚拉高(地址在后半部分的单元写保护),这样可以有效地防止测验时对参数区误操作。 ④由于I2C总线在一个时间段内只有1个主机和1个从机,所以当1个 单片机 正在写通信数据时,另一个 单片机 是不能对 FRAM 进行操作的。如果需要实时、频繁地读取 FRAM 中参数的话,请预先将参数读入RAM单元使用或另外增加专门存放参数的芯片。
相关资源
广告