鐵電存儲器在儀表中的應(yīng)用

1、鐵電存儲器在儀表中的應(yīng)用     摘要：FRAM 是一種新型存貯器，最大特點是可以隨總線速度無限次的擦寫，而且功耗低。FRAM性能優(yōu)越于EEPROM  AT24C256。     關(guān)鍵詞：存貯器；FM24C256；AT24C256；EEPROM    一 概述：     FRAM是最近幾年由RAMTRON公司研制的新型存貯器，它的核心技術(shù)是鐵電晶體材料，擁有隨即存取記憶體和非易失性存貯產(chǎn)品的特性。FM24C256是一種鐵電存貯器（FRA

2、M）,容量為256KBIT存貯器，它和AT24C256容量等同，總線結(jié)構(gòu)兼容，但FM24C256的性能指標(biāo)遠(yuǎn)大于AT24C256。在存貯器領(lǐng)域中，F(xiàn)M24C256應(yīng)用逐漸被推廣和認(rèn)可，尤其是大容量存貯器，它的優(yōu)良特性遠(yuǎn)高于同等容量的EEPROM。在電子式電能表行業(yè)中，數(shù)據(jù)安全保存是最重要的。隨著電子表功能的發(fā)展，保存的數(shù)據(jù)量越來越大，這就需要大容量的存儲器，而大容量的EEPROM性能指標(biāo)不是很高，尤其是擦寫次數(shù)和速度影響電能表自身的質(zhì)量。FM24C256在電能表中的使用，會提高電能表的數(shù)據(jù)安全存貯特性。    二 鐵電存貯器（FRAM）FM24C256的

3、特性：    傳統(tǒng)半導(dǎo)體記憶體有兩大體系：易失性記憶體（volatile memory）和非易失性記憶體（non-volatile memory）。易失性記憶體像SRAM和DRAM在沒有電源的情況下都不能保存數(shù)據(jù)。但這種存貯器擁有高性能、易用等優(yōu)點。非易失性記憶體像EPROM，EEPROM和FLASH 能在斷電后仍保存數(shù)據(jù)。但由于所有這些記憶體均起源自ROM技術(shù)，所以不難想象得到他們都有不易寫入的缺點：寫入緩慢、讀寫次數(shù)低、寫入時工耗大等。    FM24C256是一個256Kbit 的FRAM，總線頻率最高可達(dá)1MHz，10億次以上

4、的讀寫次數(shù)，工耗低。與典型的EEPROM AT24C256相比較，F(xiàn)M24C256可跟隨總線速度寫入，無須等待時間，而AT24C256必須等待幾毫秒（ms）才能進(jìn)行下一步寫操作。FM24C256可讀寫10億次以上，幾乎無限次讀寫。而AT24C256只有10萬之一百萬次讀寫。另外，AT24C256讀寫能量高出FM24C256有2，500倍。從比較中看出，F(xiàn)M24C256包含了RAM技術(shù)優(yōu)點，同時擁有ROM技術(shù)的非易失性特點。    三 FM24C256的應(yīng)用：    在儀表設(shè)計中，數(shù)據(jù)的安全存貯非常重要。如電子式電能表，它在運

5、行期間時刻都在記錄數(shù)據(jù)，如果功能設(shè)計比較多，那么保存的數(shù)據(jù)量大，擦寫次數(shù)比較多。這要求有一個高性能的存貯器才能滿足要求?，F(xiàn)在的儀表設(shè)計，壽命要求長，數(shù)據(jù)保存安全期長。目前，F(xiàn)M24C256是非常適合儀表設(shè)計要求的存貯器。它的性能指標(biāo)完全達(dá)到設(shè)計要求，解決了儀表中的設(shè)計憂慮。更重要的是，它的存貯時間短，能夠在極短的時間內(nèi)保存大量數(shù)據(jù)，解決了儀表在突然斷電時數(shù)據(jù)及時、安全的存貯。RAMTRON公司研制的FM24C256，為了普及使用，存貯指令和AT24C256兼容，只是在讀寫指令和應(yīng)答是不需要延時，提高了擦寫速率。封裝體積、功能管角和AT24C256一樣，使設(shè)計者容易接受和運用。 

6、60;      寫子程序：WRITE：      CLR1 PM.3      ;設(shè)置P4.3為輸出狀態(tài)      CLR1 P4.2      CLR1 P4.3      CLR1 P4.1       ；打開寫保護(hù)CALL !SENDSTAR

7、T    ；發(fā)送起始位MOV A,#10100000BCALL !SENDCOM    ;發(fā)送寫命令BC $WNOACKX      ；沒應(yīng)答則錯誤返回  NOPCLR1 P4.2CLR1  PM4.3        ; 設(shè)置P4.3為輸出狀態(tài)MOV A,D            ;D中存

8、放所寫單元高地址CALL !SENDCOM     ；發(fā)送所寫單元高地址BC $WNOACKX    ；沒應(yīng)答則錯誤返回CLR1  PM4.3        ; 設(shè)置P4.3為輸出狀態(tài)MOV A,E        ；;E中存放所寫單元低地址CALL !SENDCOM   ；發(fā)送所寫單元低地址BC $WNOACKX   ；沒應(yīng)答則錯誤返回C

9、LR1  PM4.3        ; 設(shè)置P4.3為輸出狀態(tài)MOV A,HL       ;HL 中存放所寫數(shù)據(jù)    CALL !A24SENDC    ；發(fā)送所寫數(shù)據(jù)   CLR1 CY            SET1 P4.1  ；

10、寫保護(hù) WNOACKX：SET1 CYRETSENDSTART:    發(fā)送起始位子程序SET1 P4.2   SET1 P4.3      ;發(fā)起始位        NOPNOP           CLR1 P4.3         CLR1 4.2 &#

11、160;     RET   SENDCOM:   發(fā)送命令子程序         CALL !A24SENDC           CLR1 P4.2        SET1  PM4.3   ;設(shè)置P4.3為輸入狀態(tài)  

12、60;        NOP           NOP           NOP      SET1 4.2        BT P4.3,$DCOM1    

13、60;            ;測試應(yīng)答信號，有應(yīng)答CY=1，否則CY=0        CLR1 CY           RET             ;BR RNOACK  

14、;             DCOM1:        SET1 CY           RETA24SENDC:     發(fā)送數(shù)據(jù)子程序        CLR1 CY  

15、60;     MOV B,#08H   ;發(fā)送8位SENDREP:        CLR1 P4.2         NOP         CLR1 P4.3      ROLC A,1      

16、;   ；左移一位      BNC $SENDPD        SET1  P4.3SENDPD:        NOP        SET1 P4.2         NOP    

17、 DBNZ B,$SENDREP   ；8位發(fā)送完返回        RET 讀子程序：READ:  CLR1 PM4.3       ；; 設(shè)置P4.3為輸出狀態(tài)        CALL !SENDSTART ；發(fā)送起始位MOV A,#10100000B        

18、0;  CALL !SENDCOM   ; ；發(fā)送讀命令           BC $RNOACK       ；       沒應(yīng)答則錯誤返回CLR1 P4.2  CLR1 PM4.3        ; 設(shè)置P4.3為輸出狀態(tài) MOV A,D &#

19、160;       ;D中存放所讀單元高地址             CALL !SENDCOM  ；發(fā)送所讀單元高地址          BC $RNOACK            ;  

20、;   沒應(yīng)答則錯誤返回             CLR1 PM4.3    ；設(shè)置P4.3為輸出狀態(tài)MOV A,E      ；;E中存放所讀單元低地址          CALL !SENDCOM   ；發(fā)送所讀單元低地址BC $RNOACK  

21、 ；沒應(yīng)答則錯誤返回        CLR1 P4.2             CLR1 PM4.3   ；設(shè)置P4.3為輸出狀態(tài)SET1 P4.2SET1 4.3NOP NOP             CLR1 P4.3     

22、;        CLR1 P4.2             CALL !SENDSTART  ；發(fā)送起始位          MOV A,#10100001B          CALL !SENDCOM &

23、#160;   ;發(fā)送讀命令          BC $RNOACK         CLR1 P4.2            SET1 PM4.3 CALL !N24READB     ；讀數(shù)據(jù)    

24、60;    CLR1 SK256            CLR1 PM4.6        CALL !SENDSTOP    ；發(fā)送停止位READRET:    CLR1 CY RETRNOACK:SET1 CY RETN24READB:     

25、0;   MOV B,#08HREADREPX:        CLR1 P4.2   NOP   NOP   NOP SET1 P4.2          NOP       NOP       NOP       CLR1 CY BF P4.3,$READPD       SET1 CYREADPD: