RAMTRON公司生產(chǎn)的并行接口高性能鐵電存儲器FM1808是NV－SRAM的理想替代產(chǎn)品。文中介紹了FM1808的性能特點(diǎn)、引腳功能和工作原理，同時重點(diǎn)介紹了鐵電存儲器的應(yīng)用特點(diǎn)及與其它類型存儲器之間的應(yīng)用差別，給出了FM1808的設(shè)計應(yīng)用要點(diǎn)。<P關(guān)鍵詞：FRAM；并行接口；鐵電存儲器；FM1808<P>１引言目前，數(shù)據(jù)寫入頻率要求較高且要求掉電不丟失數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域，通常采用內(nèi)部具有鋰電池的不揮發(fā)ＮＶ－ＳＲＡＭ作為存儲器件，但該類器件昂貴的價格又制約了其在價格敏感領(lǐng)域的應(yīng)用，而假如使用與其兼容的鐵電存儲器ＦＲＡＭ，則可很好地解決成本問題，同時又可得到更高的數(shù)據(jù)存儲可靠性。鐵電存儲器是ＲＡＭＴＲＯＮ公司的專利產(chǎn)品，該產(chǎn)品的核心技術(shù)是鐵電晶體材料，這一非凡材料使得鐵電存儲器產(chǎn)品同時擁有隨機(jī)存儲器和非易失性存儲器產(chǎn)品的特性。ＦＭ１８０８是基于鐵電存儲器原理制造的并行接口２５６ｋｂｉｔ鐵電存儲器，該存儲器相比其它類型的存儲器有三大特點(diǎn)：幾乎可以像ＲＡＭ那樣無限次寫入；可隨總線速度寫入而無須任何寫等待時間；超低功耗。這種鐵電存儲器ＦＲＡＭ克服了以往ＥＥＰＲＯＭ和ＦＬＡＳＨ寫入時間長、擦寫次數(shù)少的缺點(diǎn)，其價格又比相同容量的不揮發(fā)鋰電ＮＶ－ＳＲＡＭ低很多，因而可廣泛應(yīng)用于在系統(tǒng)掉電后需要可靠保存程序及數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域，同時也是價格昂貴的不揮發(fā)鋰電ＮＶ－ＳＲＡＭ的理想替代產(chǎn)品。２性能特點(diǎn)及引腳定義ＦＭ１８０８的主要特性如下：采用先進(jìn)的鐵電技術(shù)制造；存儲容量為２５６ｋｂｉｔ；讀寫壽命為１００億次；掉電數(shù)據(jù)可保存１０年；寫數(shù)據(jù)無延時；存取時間為７０ｎｓ；低功耗，工作電流為２５ｍＡ，待機(jī)電流僅為２０μＡ；采用單５Ｖ工作電壓；工作溫度范圍為－４０℃～＋８５℃；具有非凡優(yōu)良的防潮濕、防電擊及抗震性能；與ＳＲＡＭ或并行Ｅ２ＰＲＯＭ管腳兼容。ＦＭ１８０８采用２８腳ＰＤＩＰ和ＳＯＩＣ封裝形式。圖１給出了其ＳＯＩＣ封裝的引腳排列，各引腳功能說明見表１所列。引腳號性質(zhì)引腳名稱描述A0～A14輸入地址線地址數(shù)據(jù)在CE的下降沿被鎖定DQ0～DQ7I/O數(shù)據(jù)線CE輸入片選當(dāng)CE為低電平時，芯片被選中OE輸入輸出使能當(dāng)OE為低電時，F(xiàn)M1808把數(shù)據(jù)送到總線；當(dāng)OE為高，數(shù)據(jù)線為高阻態(tài)WE輸入寫使能當(dāng)WE為低電平時，總線的數(shù)據(jù)寫入被A0～A14所決定的地址中VDD電源電壓輸入5V供電電壓VSS電源地３ＦＭ１８０８工作原理ＦＭ１８０８具有１００億次的讀寫壽命，它比其它類型的存儲器讀寫壽命要高得多。盡管如此，其讀寫壽命也是有限的，假如對ＦＭ１８０８的工作原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)有所了解，則在使用時就可根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)合理使用存儲單元以延長其讀寫壽命。３．１存儲器的結(jié)構(gòu)與讀寫壽命ＦＲＡＭ可提供比其它非易失性存儲器高得多的寫持久性，然而在一定程度上，存儲器訪問次數(shù)的增加會造成ＦＲＡＭ操作出錯概率的增加，即寫入存儲器的數(shù)據(jù)會丟失，而存儲器的內(nèi)容卻仍然可被正常讀出，當(dāng)然上述現(xiàn)象只有在存儲器讀寫次數(shù)達(dá)到１００億次之后才會出現(xiàn)，因此，為了延長存儲器的讀寫壽命，可以根據(jù)數(shù)據(jù)讀寫的頻繁程度，將數(shù)據(jù)保存在不同的區(qū)域中以進(jìn)行讀寫操作，例如對一些關(guān)鍵的數(shù)或提示的情況下掉電而無法訪問存儲器。而ＦＲＡＭ存儲器則無須上述電源監(jiān)控系統(tǒng)，ＦＲＡＭ存儲器在任何電源電壓下都不會被終止訪問，當(dāng)然在對數(shù)據(jù)的安全性要求很高的應(yīng)用場合，當(dāng)電源降至一定值時，可阻止處理器訪問存儲器以提高數(shù)據(jù)存儲的安全性。４．２分塊使用由前面的存儲原理可知，ＦＭ１８０８在內(nèi)部被分為３２個塊，其中每塊為１ｋ字節(jié)，應(yīng)用時除了應(yīng)注重按數(shù)據(jù)訪問的頻繁程度分為固定數(shù)據(jù)區(qū)和臨時數(shù)據(jù)區(qū)外，還應(yīng)注重數(shù)據(jù)的存放也必須分塊使用，即對前后有聯(lián)系的數(shù)據(jù)存放在ＦＭ１８０８內(nèi)部的一個行中或一個塊中，因?yàn)椋疲停保福埃甘且宰x寫一行來計算一次擦寫的，因此，假如關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)被存放在不同的行或塊中，則讀寫數(shù)據(jù)操作時就要頻繁地切換不同的行或塊，這樣就會降低其正常的存儲壽命。圖5４．３使用壽命盡管鐵電存儲器的壽命是有限的，且讀或?qū)懖僮鞫紩绊懙狡渥x寫壽命，但是ＦＭ１８０８存儲器具有１００億次的讀寫壽命，即使是每秒鐘進(jìn)行３０次的讀寫，當(dāng)讀寫壽命到時也須要１０年的時間，因此一般對數(shù)據(jù)讀寫操作頻率不是非凡高的應(yīng)用場合，可不用非凡考慮其讀寫壽命。５結(jié)束語ＦＭ１８０８鐵電存儲器既具有ＲＡＭ的快速寫入特性，又具有ＲＯＭ的非易失性，因此，比現(xiàn)階段廣泛用的Ｅ２ＰＲＯＭ、ＩＳＰＦＬＡＳＨ及鋰電池不揮發(fā)ＮＶ－ＳＲＡＭ更具優(yōu)勢，也正是由于其具有這些特點(diǎn)，該器件可廣泛應(yīng)用于對數(shù)據(jù)存儲的安全性及可靠性要求極高的應(yīng)用場合，如門禁考勤系統(tǒng)、測量和醫(yī)療儀表、非接觸式智能卡、稅