關鍵詞：鐵電存儲器；FM20L08；高速數(shù)據(jù)記錄；應用
1 引言
在一些需要下位機單獨工作的場合(如汽車行駛記錄儀、高速存儲測試設備等)，其數(shù)據(jù)的高速存儲和掉電不丟失尤為重要。Ramtron公司推出的FM20L08型非易失性鐵電存儲器除具有其他鐵電存儲器的一般特點外，彌補了已有鐵電存儲器存儲量小的缺點，其數(shù)據(jù)存儲量達l MB，可完全替代標準異步靜態(tài)隨機存儲器(SRAM)。
2 FM20L08的特點和引腳功能
FM20L08型非易失性鐵電存儲器的存儲容量為128 Kx8位，可無限次擦寫，掉電后數(shù)據(jù)可保存10年，工作電壓為3 V，最大功耗電流為22 mA，采用32引腳TSOP型封裝。圖1示出FM20L08的引腳排列，表l示出FM20L08的主要引腳功能。
FM20L08內(nèi)存分為8個頁面，每個頁面可分為16 Kx8 bit，由地址總線的低3位選擇不同的頁面。新增加的頁面操作模式的操作速率為33 MHz。FM20L08增加了軟件控制寫保護功能，存儲序列按地址排成8個區(qū)域，每個區(qū)域都能通過軟件單獨設置寫保護，不需要其他硬件或改變引腳排列。
FM20L08新增內(nèi)部電壓監(jiān)控器驅(qū)動LVL(Low Voltage Lockout)信號，用于監(jiān)控電源的供電情況。當電源電壓下降到臨界值以下時，LVL輸出低電壓信號，顯示電路處于寫保護狀態(tài)。LVL信號處于低電平時，存儲器可以自動阻止無意讀寫和防止存儲頁面數(shù)據(jù)的破壞。
3 FM20L08工作原理
3.1 頁面操作模式
FM20L08給用戶提供快速訪問任意頁面的操作，而且對頁面的訪問不需要CE信號有效。對于頁面模式讀操作，只要數(shù)據(jù)位連在總線上，通過地址總線低3位選擇不同頁面，便可讀取存儲器上的數(shù)據(jù)。對于頁面模式寫操作，需要第1個寫脈沖定義第一次寫操作。當CE為低電平時，寫脈沖連同1個新的地址進行頁面模式寫操作。圖2示出頁面模式讀操作時序。圖3示出頁面模式寫操作時序。
3.2 電壓監(jiān)控器
FM20L08內(nèi)部的電壓監(jiān)控器不斷檢測電源電壓，當VDD低于臨界指示電壓VTP時，LVL輸出低電平信號，存儲器處于受保護狀態(tài)，阻止電源電壓太低和無意干擾信號訪問存儲器。這并不代表LVL信號可以用于系統(tǒng)復位，因為系統(tǒng)主機可能在低于電路特殊電壓時進行寫操作。LVL引腳用于存儲器是否閉鎖的狀態(tài)指示。電源電壓超過門限電壓VTP時要經(jīng)歷延時tPULV后LVL才變高電平，在這個時間段里存儲器可以被訪問。
3,3 軟件寫保護
存儲器128 Kx8位的地址空間有8個區(qū)域，每個區(qū)域的地址空間為16 Kx8位。每個區(qū)域獨立進行軟件寫保護，而且是非易失性的。寫保護由8位數(shù)據(jù)組成，具體分區(qū)如表2所示。首先在規(guī)定地址置入數(shù)據(jù)，寫保護區(qū)域標志位為高電平；其后在另一規(guī)定地址置入數(shù)據(jù)，寫保護區(qū)域標志位為低電平；再在規(guī)定地址寫入任意數(shù)據(jù)并返回普通模式。對區(qū)域O、l、4的寫保護過程如表3所示。
4 FM20L08的應用
在對爆炸過程中的溫度、沖擊波和壓力等參數(shù)進行實時采集和記錄時，為了更好地了解爆炸過程的情況，必須有高速的數(shù)據(jù)采集和大量的數(shù)據(jù)存儲作保證。鐵電存儲器的高速寫入和掉電數(shù)據(jù)不丟失特性完全適合此類情況，但以往的鐵電存儲器最大容量只有256 KB，單個存儲器無法對整個作用過程進行記錄，F(xiàn)N20L08正好解決了存儲容量小的問題。爆炸前在目標區(qū)域放置多個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，接通電源，啟動單片機內(nèi)部程序，等待信號出現(xiàn)。起爆后，沖擊波傳感器和溫度傳感器將被測信號經(jīng)調(diào)理電路送入單片機，單片機首先判斷輸入信號值是否大于門限值，只有輸入信號值大于門限值才能存儲在鐵電存儲器的存儲單元內(nèi)，并在一定時間后關閉存儲器。試驗完畢，工作人員可將采集到的數(shù)據(jù)在PC機上顯示。圖4示出由單片機控制FM20L08的原理圖。
5 結束語
本文介紹了FM20L08鐵電存儲器的原理及應用，給出了測量爆炸過程溫度、沖擊波信號的應用及單片機控制的硬件電路。該設計可以直接或稍加改動移植到汽車行駛存儲測試系統(tǒng)等類似的系統(tǒng)中。用該電路作為測量爆炸參數(shù)的設備，具有寫入速度快、數(shù)據(jù)存儲容量大、可靠性高等優(yōu)點。模擬試驗證明可以滿足測量要求，可以實現(xiàn)現(xiàn)有爆炸試驗過程的數(shù)據(jù)記錄，具有較高的經(jīng)濟效益。
下載文檔
