摘要：FRAM 是一種新型存貯器,最大特點(diǎn)是可以隨總線速度無限次的擦寫,而且功耗低。FRAM性能優(yōu)越于EEPROM AT24C256。

關(guān)鍵詞：存貯器;FM24C256;AT24C256;EEPROM

一． 概述：

FRAM是最近幾年由RAMTRON公司研制的新型存貯器,它的核心技術(shù)是鐵電晶體材料,擁有隨即存取記憶體和非易失性存貯產(chǎn)品的特性。FM24C256是一種鐵電存貯器（FRAM）,容量為256KBIT存貯器,它和AT24C256容量等同,總線結(jié)構(gòu)兼容,但FM24C256的性能指標(biāo)遠(yuǎn)大于AT24C256。在存貯器領(lǐng)域中,FM24C256應(yīng)用逐漸被推廣和認(rèn)可,尤其是大容量存貯器,它的優(yōu)良特性遠(yuǎn)高于同等容量的EEPROM。在電子式電能表行業(yè)中,數(shù)據(jù)安全保存是最重要的。隨著電子表功能的發(fā)展,保存的數(shù)據(jù)量越來越大,這就需要大容量的存儲(chǔ)器,而大容量的EEPROM性能指標(biāo)不是很高,尤其是擦寫次數(shù)和速度影響電能表自身的質(zhì)量。FM24C256在電能表中的使用,會(huì)提高電能表的數(shù)據(jù)安全存貯特性。

二． 鐵電存貯器（FRAM）FM24C256的特性：

傳統(tǒng)半導(dǎo)體記憶體有兩大體系：易失性記憶體（volatile memory）和非易失性記憶體（non-volatile memory）。
易失性記憶體像SRAM和DRAM在沒有電源的情況下都不能保存數(shù)據(jù)。但這種存貯器擁有高性能、易用等優(yōu)點(diǎn)。
非易失性記憶體像EPROM,EEPROM和FLASH 能在斷電后仍保存數(shù)據(jù)。但由于所有這些記憶體均起源自ROM技術(shù),所以不難想象得到他們都有不易寫入的缺點(diǎn)：寫入緩慢、讀寫次數(shù)低、寫入時(shí)工耗大等。

FM24C256是一個(gè)256Kbit 的FRAM,總線頻率最高可達(dá)1MHz,10億次以上的讀寫次數(shù),工耗低。與典型的EEPROM AT24C256相比較,FM24C256可跟隨總線速度寫入,無須等待時(shí)間,而AT24C256必須等待幾毫秒（ms）才能進(jìn)行下一步寫操作。FM24C256可讀寫10億次以上,幾乎無限次讀寫。而AT24C256只有10萬之一百萬次讀寫。另外,AT24C256讀寫能量高出FM24C256有2,500倍。從比較中看出,FM24C256包含了RAM技術(shù)優(yōu)點(diǎn),同時(shí)擁有ROM技術(shù)的非易失性特點(diǎn)。

三． FM24C256的應(yīng)用：

在儀表設(shè)計(jì)中,數(shù)據(jù)的安全存貯非常重要。如電子式電能表,它在運(yùn)行期間時(shí)刻都在記錄數(shù)據(jù),
如果功能設(shè)計(jì)比較多,那么保存的數(shù)據(jù)量大,擦寫次數(shù)比較多。這要求有一個(gè)高性能的存貯器才能滿足要求�，F(xiàn)在的儀表設(shè)計(jì),壽命要求長(zhǎng),數(shù)據(jù)保存安全期長(zhǎng)。目前,FM24C256是非常適合儀表設(shè)計(jì)要求的存貯器。它的性能指標(biāo)完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求,解決了儀表中的設(shè)計(jì)憂慮。更重要的是,它的存貯時(shí)間短,能夠在極短的時(shí)間內(nèi)保存大量數(shù)據(jù),解決了儀表在突然斷電時(shí)數(shù)據(jù)及時(shí)、安全的存貯。RAMTRON公司研制的FM24C256,為了普及使用,存貯指令和AT24C256兼容,只是在讀寫指令和應(yīng)答是不需要延時(shí),提高了擦寫速率。封裝體積、功能管角和AT24C256一樣,使設(shè)計(jì)者容易接受和運(yùn)用。

寫子程序：

WRITE：
CLR1 PM.3 ;;設(shè)置P4.3為輸出狀態(tài)
CLR1 P4.2
CLR1 P4.3
CLR1 P4.1 ;;打開寫保護(hù)
CALL !SENDSTART ;;發(fā)送起始位
MOV A,#10100000B
CALL !SENDCOM ;;發(fā)送寫命令
BC $WNOACKX ;;沒應(yīng)答則錯(cuò)誤返回
NOP
CLR1 P4.2
CLR1 PM4.3 ;; 設(shè)置P4.3為輸出狀態(tài)
MOV A,D ;;D中存放所寫單元高地址
CALL !SENDCOM ;;發(fā)送所寫單元高地址
BC $WNOACKX ;;;沒應(yīng)答則錯(cuò)誤返回
CLR1 PM4.3 ;; 設(shè)置P4.3為輸出狀態(tài)
MOV A,E ;;;;E中存放所寫單元低地址
CALL !SENDCOM ;;發(fā)送所寫單元低地址
BC $WNOACKX ;;沒應(yīng)答則錯(cuò)誤返回
CLR1 PM4.3 ;; 設(shè)置P4.3為輸出狀態(tài)
MOV A,[HL] ;;[HL] 中存放所寫數(shù)據(jù)
CALL !A24SENDC ;;發(fā)送所寫數(shù)據(jù)
CLR1 CY
SET1 P4.1 ;;寫保護(hù)
WNOACKX：
SET1 CY
RET

SENDSTART: 發(fā)送起始位子程序
SET1 P4.2
SET1 P4.3 ;;發(fā)起始位
NOP
NOP
CLR1 P4.3
CLR1 4.2
RET

SENDCOM: 發(fā)送命令子程序
CALL !A24SENDC
CLR1 P4.2
SET1 PM4.3 ;;設(shè)置P4.3為輸入狀態(tài)
NOP
NOP
NOP
SET1 4.2
BT P4.3,$DCOM1 ;測(cè)試應(yīng)答信號(hào),有應(yīng)答CY=1,否則CY=0
CLR1 CY
RET ;BR RNOACK
DCOM1:
SET1 CY
RET
A24SENDC: 發(fā)送數(shù)據(jù)子程序
CLR1 CY
MOV B,#08H ;;發(fā)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位發(fā)送完返回
RET

讀子程序：
READ:
CLR1 PM4.3 ;;;; 設(shè)置P4.3為輸出狀態(tài)
CALL !SENDSTART ;發(fā)送起始位
MOV A,#10100000B
CALL !SENDCOM ;; ;發(fā)送讀命令
BC $RNOACK ;; 沒應(yīng)答則錯(cuò)誤返回
CLR1 P4.2
CLR1 PM4.3 ;; 設(shè)置P4.3為輸出狀態(tài)

MOV A,D ;D中存放所讀單元高地址
CALL !SENDCOM ;;發(fā)送所讀單元高地址
BC $RNOACK ; 沒應(yīng)答則錯(cuò)誤返回
CLR1 PM4.3 ;;設(shè)置P4.3為輸出狀態(tài)
MOV A,E ;;;E中存放所讀單元低地址
CALL !SENDCOM ;;發(fā)送所讀單元低地址
BC $RNOACK ;;沒應(yīng)答則錯(cuò)誤返回
CLR1 P4.2
CLR1 PM4.3 ;;設(shè)置P4.3為輸出狀態(tài)
SET1 P4.2
SET1 4.3
NOP
NOP
CLR1 P4.3
CLR1 P4.2
CALL !SENDSTART ;發(fā)送起始位
MOV A,#10100001B
CALL !SENDCOM ;;發(fā)送讀命令
BC $RNOACK

CLR1 P4.2
SET1 PM4.3
CALL !N24READB ;;讀數(shù)據(jù)
CLR1 SK256
CLR1 PM4.6
CALL !SENDSTOP ;;發(fā)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 ;;判斷是否接受8位

RET
SENDSTOP: 發(fā)送停止位
CLR1 P4.3
NOP
SET1 P4.2
NOP
SET1 P4.3
NOP
RET

四． 小結(jié)：

FM24C256 是一種高性能的存貯器,性能指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于EEPROM。在電子式電能表應(yīng)用中,數(shù)據(jù)擦寫次數(shù)比較頻繁,而且在掉電存貯時(shí)數(shù)據(jù)量大、時(shí)間短,怎樣安全可靠快速的保存數(shù)據(jù)一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)。所以,FM24C256的優(yōu)良特性非常適合儀表中使用,如電能表、水表、煤氣表、暖氣表、計(jì)程車表、醫(yī)療儀表等應(yīng)用廣泛。它的封裝形式有SOIC和DIP。