铁电存储器在仪表中的应用_存储器论文
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1mhz，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必须等待几毫秒（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，为了普及使用，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 p4.2
clr1 p4.3
clr1 p4.1 ；；打开写保护
call !sendstart ；；发送起始位
mov a,#10100000b
call !sendcom ;;发送写命令
bc $wnoackx ；；没应答则错误返回
nop
clr1 p4.2
clr1 pm4.3 ;; 设置p4.3为输出状态
mov a,d ;;d中存放所写单元高地址
call !sendcom ；；发送所写单元高地址
bc $wnoackx ；；；没应答则错误返回
clr1 pm4.3 ;; 设置p4.3为输出状态
mov a,e ；；;;e中存放所写单元低地址
call !sendcom ；；发送所写单元低地址
bc $wnoackx ；；没应答则错误返回
clr1 pm4.3 ;; 设置p4.3为输出状态
mov a,[hl] ;;[hl] 中存放所写数据
call !a24sendc ；；发送所写数据
clr1 cy
set1 p4.1 ；；写保护
wnoackx：
set1 cy
ret
sendstart: 发送起始位子程序
set1 p4.2
set1 p4.3 ;;发起始位
nop
nop
clr1 p4.3
clr1 4.2
ret
sendcom: 发送命令子程序
call !a24sendc
clr1 p4.2
set1 pm4.3 ;;设置p4.3为输入状态
nop
nop
nop
set1 4.2
bt p4.3,$dcom1 ;测试应答信号，有应答cy=1，否则cy=0
clr1 cy
ret ;br rnoack
dcom1:
set1 cy
ret
a24sendc: 发送数据子程序
clr1 cy
mov b,#08h ;;发送8位
sendrep:
clr1 p4.2
nop
clr1 p4.3
rolc a,1 ；；左移一位
bnc $sendpd
set1 p4.3
sendpd:
nop
set1 p4.2
nop
dbnz b,$sendrep ；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 !sendstart ；发送起始位
mov a,#10100000b
call !sendcom ;; ；发送读命令
bc $rnoack ；； 没应答则错误返回
clr1 p4.2
clr1 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 !sendcom ；；发送所读单元高地址
bc $rnoack ; 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 !sendcom ；；发送所读单元低地址
bc $rnoack ；；没应答则错误返回
clr1 p4.2
clr1 pm4.3 ；；设置p4.3为输出状态
set1 p4.2
set1 4.3
nop
nop
clr1 p4.3
clr1 p4.2
call !sendstart ；发送起始位
mov a,#10100001b
call !sendcom ;;发送读命令
bc $rnoack
clr1 p4.2
set1 pm4.3
call !n24readb ；；读数据
clr1 sk256
clr1 pm4.6
call !sendstop ；；发送停止位
readret:
clr1 cy
ret
rnoack:
set1 cy
ret
n24readb:
mov b,#08h
readrepx:
clr1 p4.2
nop
nop
nop
set1 p4.2
nop
nop
nop
clr1 cy
bf p4.3,$readpd
set1 cy
readpd:
rolc a,1 ;;左移1位
nop
nop
nop
dbnz b,$readrepx ；；判断是否接受8位
ret
sendstop: 发送停止位
clr1 p4.3
nop
set1 p4.2
nop
set1 p4.3
nop
ret
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。