FM20L08铁电存储器介绍

1 、前言

高溫检测仪适用于加温操作过程中的溫度追踪精确测量和数据采集,根据对数据测试开展结构化分析,科学研究炉内的溫度遍布和温度差变化趋势,剖析危害加温品质的首要要素,对热处理炉加温全过程和加温规章制度开展提升,提升加温品质,减少然料耗费。

而在一些搜集储存数据信息的系统软件，系统软件的工作电压很有可能转变不确定或是忽然关闭电源，FM20L08便是对于这种系统软件可以用于立即更换多线程静态数据储存器(SRAM)而制定的储存器，也是Ramtron目前的较大容积的铁电存储器(FRAM)，可以开展无尽次的存取数据. 应用FM20L08可以很大程度的节省线路板室内空间。应用FM20L08储存器的温度测试仪，兼顾大空间数据储存、耐冲击、抗干扰性、数据信息关闭电源不遗失、即时收集速率高的特性。

2 、铁电存储器( FRAM)与FM20L08

2.1 铁电存储器详细介绍

FRAM是Ramtron企业近几年来发布的一款断电不蒸发储存器，它融合了性能和功耗低实际操作，能在沒有开关电源的情形下储存数据信息。FRAM储存器技术性的关键技术是铁电晶体原材料。这一材料促使铁电存储产品与此同时有着随机存取储存器(RAM)和非易失性存储产品的特点。铁电晶体原材料的基本工作原理是：当把静电场加进铁电晶体原材料上，晶阵中的中心原子会顺着电场方向健身运动，抵达平稳情况。晶阵中的每一个随意波动的中心原子仅有2个平稳情况。一个用于记忆力逻辑性中的0，另一个记忆力1。核心核能在常温下、沒有静电场的情形下滞留在这里情况达一百年以上。铁电存储器不用按时更新，能在关闭电源状况下储存数据信息。因为在全部力学全过程中没有分子撞击， FRAM有着快速读写能力、超功耗低和无尽次载入等非常特点。

2.2 FM20L08特性与管脚作用

FM20L08是Ramtron企业近几年来发布的一款存储量为128×8bits FRAM，其存取数据与规范 SRAM 同样。主要特点如下所示：3.3V单开关电源配电;并行处理插口;给予SOIC和DIP二种封装形式;功能损耗低，静态数据电流量低于10μA，读写能力电流量低于15mA;非挥发物，断电后数据信息能储存10年;浏览进到時间为 60 ns。快速的页模式实际操作系统总线速率最大可做到 33MHz，4 字节数单脉冲;写实际操作无延迟，读写能力无尽次;可达到工业生产溫度 (-40℃ 到 85℃)。

FM20L08的管脚排序如下图1所显示。各管脚的功能如下所示：

/CE2：片选端;

：写也就能端;

：导出也就能端口号;

A0～A16：详细地址端;

DQ0～DQ7 :数据信息端;

VDD：开关电源;

VSS：接地装置端。

3、 温度记录仪系统软件硬件配置构成

选用含有多通道电源开关、A/D转化器、工作电压参照源的16位单片机设计CPU产生16安全通道功耗低温度记录仪。RC构成的过滤电源电路滤除热电阻数据信号中的电磁干扰，经八选一多通道电源开关键入至运放电路变大到适度脉冲信号，再键入至CPU 开展A/ D 取样，经标值变换和归一化处理后存储至FRAM存贮器中。在全部精确测量完毕后，由串行通讯接口与PC 机相接，将数据信息传递给PC 机做进一步的剖析和解决。开关电源一部分则由功耗低低电压差稳压电源电路和低通滤波器构成，系统软件给予3.3 V 的工作中开关电源。温度记录仪各零部件均采用工业生产级，使操作温度在- 45～85 ℃中间一切正常运作。图2为温度记录仪基本原理框架图。

FM20L08FRAM与一般的SRAM在应用全过程中有一定的区别。FM20L08在 为低电频CE2为高电平时被选定，每一次浏览都需要保证 的由高向低的跃变。因为铁电存储器应用的工艺较为独特，在实际操作中有预充电全过程。预充电实际操作是为新浏览计算机内存的一个內部标准，全部计算机内存周期时间包含计算机内存浏览和预充电，预充电是由 管脚为高电平逐渐，它务必维持高电平最少为一特殊的最少時间。

4、 温度记录仪操作系统设计方案

程序流程分成子程序、数据采集程序流程、USB通信程序流程。工作中全过程为: 录像仪最先加工作电压, 根据外界数据信号开展终断, 使单片机设计进到数据采集的程序段并循环系统，做到按时時间后, 终止收集,撤出程序段, 进到主循环系统, 等候串口通信数据信号外界开启, 进而进到传输数据程序段, 将数据信息根据串口通信送进PC 机，图3为温度记录仪程序流程图。

5、抗干扰性对策

5.1 硬件配置抗干扰性

为避免录像仪在收购并再次通电之后, AD的操作失误将储存器中的数据信息冲走,应考虑到从硬件开发上清除这类概率, 最本质的方式是以硬件配置上断掉与收集控制模块的联接。

5.2 APP抗干扰性

单片机设计受电磁干扰功效时, 将使系统软件无法控制, 最经典的便是PC 的状态值。它的改动将造成二种关键的APP异常工作中方式：“程序流程跑飞”和“无限循环”, 因此在设计方案上采取了三种抗干扰性方式：(1) 命令冗余技术。命令由操作码和操作数构成，操作码指出CPU要进行怎样的实际操作，而操作数是操作码的目标。单字节命令仅有操作码，暗含操作数;双字节数命令，第一个字节数是操作码，第二个字节数是操作数;三字节数命令第一个字节数是操作码，后二个字节数是操作数。CPU在取指令的那时候是先取操作码再取操作数，怎么判断是操作码或是操作数便是根据取指令的次序。而取指令的次序彻底由命令计数PC来操纵，因而，一旦PC受影响发生不正确程序流程便会摆脱一切正常路轨，发生\”乱窜\”，那样便会产生把操作数作为操作码，或是把操作码作为操作数的状况。但只需PC表针落在单字节命令上程序流程就可列入正规，因此为了更好地迅速将程序流程列入正规，应当常用单字节命令，并在重要的地区人为因素插进一些单字节命令NOP，或将合理的单字节命令调用，这就称作命令沉余。常见的办法是在一些双字节数、三字节数命令后面插入2个单字节命令NOP，或在一些对程序流程的流入起影响功效的命令前边插进两根NOP命令。还可对一些主要的命令进行反复置放。但选用命令冗余技术将程序流程列入正规的前提是：乱窜的PC务必偏向程序执行区。 (2) 看门狗1技术性。 专用型硬件看门狗就是指一些一体化的或集成化在单片机设计内的专用型看门狗电路，事实上它是一个独特的计时器，当按时時间到时传出外溢单脉冲。从完成视角上看，该方法是一种APP与外界专用型电源电路紧密结合的技术性，硬件配置电源电路联接好之后，在系统中适度地插进一些看门狗1校准命令，确保程序流程一切正常运作时看门狗1不外溢;而当程序执行出现异常时，看门狗1请求超时传出外溢单脉冲，并根据单片机设计的RESET管脚使单片机设计校准。 (3) APP圈套技术性。当乱窜的程序流程进到非程序流程区的情况下，就可设置APP圈套对乱窜的流程开展阻拦进而将程序流程引到一个固定不动的部位。那样就可将捕获的方式再次列入正规。APP圈套关键便是把程序流程再次引进它的校准入口，换句话说在恰当的地点设定那样的命令：

NOP

NOP

LJMP 0000H

APP圈套关键分配在那样一些地区：未采用的终断区、未采用的EPROM室内空间及非EPROM室内空间、程序执行区及终断系统服务区。

6、总结

铁电存储器做为新一代非易失性计算机内存, 不管其载入速率或是数据信息的安全系数都获得有效的确保,早已在海外的地铁站系统软件、抄表系统及IT等多种领域中获得普遍的运用。文章内容设计方案的温度记录仪，除具备抗负载冲击性、抗干扰性、数据信息关闭电源不遗失的特性外,并具备即时收集速率规定很高，存储量大的特性。它的真实运用具备军工用和商业使用价值，能得到较高的经济收益。

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