嵌入式系統中的EEPROM和FRAM
發布時間：2021-7-5 16:56
發布者：英尚微電子
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對于所有基于微控制器的嵌入式系統而言，存儲器都是其中的主要元件。例如開發人員需要足夠的ram以存儲所有易失性變量、創建緩沖區以及管理各種應用堆棧。RAM對于嵌入式系統相當重要，同樣，開發人員也需要一定空間用于存儲應用代碼、非易失性數據和配置信息。 EEPROM往往是開發人員最先、最�？紤]用于嵌入式系統的存儲器件。在嵌入式應用中，這類非易失性存儲器通常用于存儲系統配置參數。例如，連接至CAN總線網絡的設備可能會將CAN ID存儲于EEPROM。 EEPROM的以下特性使其成為嵌入式系統開發人員的理想之選： •小封裝尺寸 •相對實惠的價格 •100kbps至1000kbps的典型比特率范圍 •標準化電氣接口 •通常支持I2C和SPI接口 值得注意的是，某些MCU微控制器中也包含EEPROM。因此配置需求不能超過4KB，否則開發人員就需要使用外部存儲器件，或使用微控制器的閃存來模擬EEPROM以擴展容量。 盡管EEPROM深受青睞，卻也存在一些潛在缺陷： •擦/寫操作壽命通常為1,000,000次 •寫周期約為500ns •寫入單個數據單元需要多條指令 •數據保存期為10年以上（近期的產品可達100年以上） •易受輻射和高工作溫度影響 EEPROM適合的應用眾多，但對于汽車、醫療或航天系統等可靠性要求較高的應用，開發人員則希望使用FRAM等更可靠的存儲器解決方案。 FRAM是“鐵電隨機存取存儲器”的縮寫，相較于EEPROM存儲器，頗具優勢： •速度更快（寫周期小于50ns） •寫操作壽命更長（高達1萬億次，EEPROM僅為100萬次） •功率較低（工作電壓只需1.5V） •輻射耐受性更強 FRAM的存儲容量與EEPROM相當。例如，Cypress的FRAM系列容量范圍從4Kb至4Mb。其中，FM25L16B-GTR容量為16Kb。該器件采用8引腳SOIC封裝，工作頻率可達20MHz。 針對高端產品，Cypress推出容量為4Mb，支持的接口速度高達40MHz的鐵電RAM。這款FRAM存儲器具有以下特性： •151年數據保存期 •100萬億次讀/寫 •直接替代串行閃存和EEPROM 正如您所猜想，FRAM的價格比EEPROM昂貴，因此選擇適合應用的存儲器時，務必仔細權衡器件的各種工作環境因素。 |
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