铁电存储器在仪表中的应用.docx
铁电存储器在仪表中的应用摘要：FRAM是一种新型存贮器，最大特点是可以随总线速度无限次的擦写，而且功耗低。FRAM性能优 越尸 EEPROM AT24c256。关键词：存贮器；FM24C256： AT24C256： EEPROM一.概述：FRAM是最近几年由RAMTRON公司研制的新型存贮器，它的核心技术是铁电晶体材料，拥有随即存 取记忆体和非易失性存贮产品的特性。FM24c256是一种铁电存贮器（FRAM ）,容量为256KBIT存贮器， 它和AT24c256容量等同，总线结构兼容，但FM24c256的性能指标远大于AT24c256。在存贮器领 域中，FM24c256应用逐渐被推广和认可，尤其是大容量存贮器，它的优良特性远高于同等容量的 EEPROM。在电子式电能表行业中，数据安全保存是最重要的。随着电子表功能的发展，保存的数据量越 来越大，这就需要大容量的存储器，而大容量的EEPROM性能指标不是很高，尤其是擦写次数和速度影响 电能表自身的质量。FM24c256在电能表中的使用，会提高电能表的数据安全存贮特性。二.铁电存贮器（FRAM） FM24c256的特性：传统半导体记忆体有两大体系：易失性记忆体（volatile memory）和非易失性记忆体（non-volatile memory）。易失性记忆体像SRAM和DRAM在没有电源的情况下都不能保存数据。但这种存贮器拥有高性能、易用 等优点。非易失性记忆体像EPROM. EEPROM和FLASH能在断电后仍保存数据。但由于所有这些记忆体均起源自 ROM技术，所以不难想象得到他们都有不易写入的缺点：写入缓慢、读写次数低、写入时工耗大等。FM24c256是一个256Kbit的FRAM,总线频率最高可达1 MHz, 10亿次以上的读写次数，工耗低。 与典型的EEPROM AT24c256相比较，FM24c256可跟随总线速度写入，无须等待时间，而AT24c256 必须等待几亳秒（ms）才能进行下一步写操作。FM24c256可读写10亿次以上，几乎无限次读写。而 AT24c256只有10万之一百万次读写。另外，AT24c256读写能量高出FM24c256有2, 500倍。从 比较中看出，FM24c256包含了 RAM技术优点，同时拥有ROM技术的非易失性特点。三.FM24c256的应用：在仪表设计中，数据的安全存贮非常重要。如电子式电能表，它在运行期间时刻都在记录数据， 如果功能设计比较多，那么保存的数据量大，擦写次数比较多。这要求有一个高性能的存贮器才能满足要 求。现在的仪表设计，寿命要求长，数据保存安全期长。目前，FM24c256是非常适合仪表设计要求的存 贮器。它的性能指标完全达到设计要求，解决了仪表中的设计忧虑。更重要的是，它的存贮时间短，能够 在极短的时间内保存大量数据，解决了仪表在突然断电时数据及时、安全的存贮。RAMTRON公司研制的 FM24C256,为普及使用，存贮指令和AT24c256兼容，只是在读写指令和应答是不需要延时，提高 了擦写速率.。封装体积、功能管角和AT24c256 一样，使设计者容易接受和运用。写子程序:WRITE：CLR1 PM.3；设置P4.3为输出状态CLR1 P4.2CLR1 P4.3CLR1 P4.1；打开写保护CALL ISENDSTART:发送起始位MOV A,#B；发送写命令:;没应答则错误返回；发送写命令:;没应答则错误返回；设置P4.3为输出状态D中存放所写单元高地址;：发送所写单元高地址：没应答则错误返回；设置P4.3为输出状态CALL ISENDCOMBC SWNOACKXNOPCLR1 P4.2CLR1 PM4.3MOV A.DCALL ISENDCOMBC SWNOACKXCLR1 PM4.3MOV A,E；正中存放所写单元低地址CALL ISENDCOM :发送所写单元低地址BC SWNOACKX :;没应答则错误返回CLR1 PM4.3；设置P4.3为输出状态MOV A,HL ；HL中存放所写数据CALL IA24SENDC ；发送所写数据CLR1 CYSET1 P4.1 ；：写保护WNOACKX：SET1 CYRETSENDSTART: 发送起始位子程序SET1 P4.2SET1 P4.3；发起始位NOPNOPCLR1 P4.3CLR1 4.2RETSENDCOM:发送命令/程序CALL IA24SENDCCLR1 P4.2SET1 PM4.3 ；设置P4.3为输入状态NOPNOPNOPSET1 4.2BT P4.3,$DCOM1；测试应答信号，有应答CY=1,否则CY=0CLR1 CYRET ;BR RNOACKDC0M1:SET1 CYRETA24SENDC：发送数据子程序CLR1 CYMOV B,#08H ；发送 8 位SENDREP:CLR1 P4.2NOPCLR1 P4.3ROLC A,1：；左移一位BNC SSENDPDSET1 P4.3SENDPD:NOPSET1 P4.2NOPDBNZ B.SSENDREP : 8位发送完返回RET读子程序：READ:CLR1 PM4.3；：；设置P4.3为输出状态CALL ISENDSTART :发送起始位MOV A,#BCALL iSENDCOM ;；发送读命令BC SRNOACK ；没应答则错误返回CLR1 P4.2CLR1 PM4.3；设置P4.3为输出状态MOV A,D;D中存放所读单元高地址CALL iSENDCOM :;发送所读单元高地址BC SRNOACK ；没应答则错误返回CLR1 PM4.3：；设置P4.3为输出状态MOV A.E:;E中存放所读单元低地址CALL iSENDCOM :发送所读单元低地址BC SRNOACK :;没应答则错误返回CLR1 P4.2CLR1 PM4.3 ；：设置P4.3为输出状态SET1 P4.2SET1 4.3NOPNOPCLR1 P4.3CLR1 P4.2CALL iSENDSTART ;发送起始位MOV A,#BCALL iSENDCOM；发送读命令BC SRNOACKCLR1 P4.2SET1 PM4.3CALL 1N24READB ；:读数据CLR1 SK256CLR1 PM4.6CALL ISENDSTOP :;发送停止位READRET:CLR1 CYRETRNOACK:SET1 CYRETN24READB:MOV B,#08HREADREPX:CLR1 P4.2NOPNOPNOPSET1 P4.2NOPNOPNOPCLR1 CYSET1 CYREADPD:ROLC A,1 ；左移 1 位NOPNOPNOPDBNZ B,$READREPX :判断是否接受8位RETSENDSTOP: 发送停止位CLR1 P4.3NOPSET1 P4.2NOPSET1 P4.3NOPRET四.小结：FM24C256是一种高性能的存贮器，性能指标远远大于EEPROM。在电子式电能表应用中，数据擦写 次数比较频繁，而且在掉电存贮时数据量大、时间短，怎样安全可靠快速的保存数据一个关键的技术。所 以，FM24c256的优良特性非常适合仪表中使用，如电能表、水表、煤气表、暖气表、计程车表、医疗仪 表等应用广泛。它的封装形式有SOIC和DIP.
