基于FM18L08的高速数据存储系统

    摘要：ＦＭ１８Ｌ０８是Ｒａｍｔｒｏｎ公司新近推出的一种新型铁电随机存储器。该存储器克服了ＥＥＰＲＯＭ和Ｆｌａｓｈ器件写入时间长、擦写次数少等缺点，而且价格也相对不高。文章介绍了ＦＭ１８Ｌ０８的主要特点和引脚功能，并在此基础上给出了基于ＦＭ１８Ｌ０８的高速数据存储系统的设计方案。同时给出了ＦＭ１８Ｌ０８存储器与单片机的接口连接电路。

    关键词：铁电存储器；ＦＭ１８Ｌ０８；高速数据存储

在一些需要下位机单独工作的特殊场合（如民用“黑匣子”装置和军用弹载测试设备等），其数据的高速存储和掉电不丢失特性就显得非常关键。铁电存储器（ＦＲＡＭ）是Ｒａｍｔｒｏｎ公司近年来推出的一种与ＳＲＡＭ相似但却具有非易失性的随机存储器，它没有ＢＳＲＡＭ模组系统的设计复杂性和相关的数据可靠性问题，而且能在掉电的情况下保存数据。ＦＲＡＭ不但克服了ＥＥＰＲＯＭ和ＦＬＡＳＨ写入时间长、擦写次数低的缺点，同时其成本也比相同容量的锂电池＋ＳＲＡＭ方案低很多。

１　ＦＭ１８Ｌ０８的特点和引脚功能

ＦＭ１８Ｌ０８的存储容量为３２ｋ×８ｂｉｔｓ，其主要特点如下：

●采用３．０～３．６５Ｖ单电源供电；

●带有并行接口；

●提供有ＳＯＩＣ和ＤＩＰ两种封装；

●功耗低，静态电流小于１５μＡ，读写电流小于１０ｍＡ；

●掉电后数据能保存１０年；

●可读写无限次。

ＦＭ１８Ｌ０８的引脚排列如图１所示。各引脚的功能如下：

ＣＥ：片选端；

ＷＥ：写使能端；

ＯＥ：输出使能端口；

Ａ０～Ａ１４：地址端；

ＤＱ０～ＤＱ７：数据端；

ＶＤＤ：电源；

ＶＳＳ：接地端。

２ ＦＭ１８Ｌ０８的存储特性

ＦＭ１８Ｌ０８是并口操作存储器，其内存组织结构为３２ｋ×８，可通过工业标准并行接口界面进行访问。所有写入器件的数据没有任何延时并具有非易失性，它的读、写时序分别如图２和图３所示。

    由于并口ＦＲＡＭ一般在片选信号ＣＥ的下降沿锁存地址信息，因此地址总线在内存访问开始后即可改变，既然每次内存访问都需要片选信号的下降沿锁存地址信息，那么就不能像ＳＲＡＭ一样将ＣＥ管脚接地。因此，在使用ＦＲＡＭ时必须检查内存控制器以保证地址及控制管脚的时序的兼容，任何内存访问都必须有一个ＣＥ 下降沿。图４给出了ＦＲＡＭ和ＳＲＡＭ在地址锁存方面的区别。

３　ＦＭ１８Ｌ０８的应用

在对飞行中的导弹、炮弹的内部电子和机械构件的动态飞行参数进行实时采集和记录时，为了能更好地了解其内部构件在飞行过程中的实际工作情况，就必须有高速的数据采集和存储做保证。ＦＭ１８Ｌ０８的高速写入和掉电不丢失特性完全适合此类情况。即在开始发射之前，将弹载测试仪接通以启动单片机的内部程序，在发射开始后，再将传感器传送过来的信号经调理电路送入ＡＤ转换器，由单片机来控制ＡＤ转换，之后再将转换后的各路信号送入存储器进行保存，并在定时到一定时间后存储结束。接着在试验结束后回收测试仪，并通过测试仪上预留的串口或ＵＳＢ口将数据读入到微机中进行数据的分析和处理，最终得出内部构件的动态飞行特性。本文只列出了单片机控制ＦＲＡＭ的原理图。ＦＭｌ８Ｌ０８自身带有锁存器，它的片选信号ＣＥ不能像ＳＲＡＭ一样直接接地，而需要一个预充电时间，同时地址信号需要在它的下将沿进行锁存，具体扩展电路的连接方法如图５所示。

图5

４ 结束语

铁电存储器作为新一代非易失性记忆体，无论其写入速度还是数据的安全性都可以得到很好的保证，而且已经在国外的地铁系统、抄表系统及ＩＴ等各种行业中得到广泛的应用?目前国内也开始在仪表和一些特殊的场合开始应用。