嵌入式系统中的EEPROM和FRAM
发布时间：2021-7-5 16:56
发布者：英尚微电子
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对于所有基于微控制器的嵌入式系统而言，存储器都是其中的主要元件。例如开发人员需要足够的ram以存储所有易失性变量、创建缓冲区以及管理各种应用堆栈。RAM对于嵌入式系统相当重要，同样，开发人员也需要一定空间用于存储应用代码、非易失性数据和配置信息。 EEPROM往往是开发人员最先、最常考虑用于嵌入式系统的存储器件。在嵌入式应用中，这类非易失性存储器通常用于存储系统配置参数。例如，连接至CAN总线网络的设备可能会将CAN ID存储于EEPROM。 EEPROM的以下特性使其成为嵌入式系统开发人员的理想之选： •小封装尺寸 •相对实惠的价格 •100kbps至1000kbps的典型比特率范围 •标准化电气接口 •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过4KB，否则开发人员就需要使用外部存储器件，或使用微控制器的闪存来模拟EEPROM以扩展容量。 尽管EEPROM深受青睐，却也存在一些潜在缺陷： •擦/写操作寿命通常为1,000,000次 •写周期约为500ns •写入单个数据单元需要多条指令 •数据保存期为10年以上（近期的产品可达100年以上） •易受辐射和高工作温度影响 EEPROM适合的应用众多，但对于汽车、医疗或航天系统等可靠性要求较高的应用，开发人员则希望使用FRAM等更可靠的存储器解决方案。 FRAM是“铁电随机存取存储器”的缩写，相较于EEPROM存储器，颇具优势： •速度更快（写周期小于50ns） •写操作寿命更长（高达1万亿次，EEPROM仅为100万次） •功率较低（工作电压只需1.5V） •辐射耐受性更强 FRAM的存储容量与EEPROM相当。例如，Cypress的FRAM系列容量范围从4Kb至4Mb。其中，FM25L16B-GTR容量为16Kb。该器件采用8引脚SOIC封装，工作频率可达20MHz。 针对高端产品，Cypress推出容量为4Mb，支持的接口速度高达40MHz的铁电RAM。这款FRAM存储器具有以下特性： •151年数据保存期 •100万亿次读/写 •直接替代串行闪存和EEPROM 正如您所猜想，FRAM的价格比EEPROM昂贵，因此选择适合应用的存储器时，务必仔细权衡器件的各种工作环境因素。 |
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