一種基于FM20L08存儲器的溫度測試儀設(shè)計
1 引言
高溫測試儀主要用于加熱過程中的溫度跟蹤測量和數(shù)據(jù)采集,通過對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析,研究爐內(nèi)的溫度分布和溫差變化規(guī)律,分析影響加熱質(zhì)量的主要因素,對加熱爐加熱過程和加熱制度進(jìn)行優(yōu)化,提高加熱質(zhì)量,降低燃料消耗。
而在一些收集存儲數(shù)據(jù)的系統(tǒng),系統(tǒng)的電壓可能變化不定或者突然斷電,FM20L08就是針對這些系統(tǒng)可以用來直接替換異步靜態(tài)存儲器(SRAM)而設(shè)計的存儲器,也是Ramtron現(xiàn)有的最大容量的鐵電存儲器(FRAM),能夠進(jìn)行無限次的讀寫操作. 使用FM20L08能夠極大的節(jié)約電路板空間。使用FM20L08存儲器的溫度測試儀,兼具大容量數(shù)據(jù)存儲、抗沖擊、抗干擾、數(shù)據(jù)斷電不丟失、實時采集速度高的特點[1]。
2 鐵電存儲器( FRAM)與FM20L08
2.1 鐵電存儲器介紹
FRAM是Ramtron公司近年推出的一款掉電不揮發(fā)存儲器,它結(jié)合了高性能和低功耗操作,能在沒有電源的情況下保存數(shù)據(jù)。FRAM存儲器技術(shù)的核心技術(shù)是鐵電晶體材料。這一特殊材料使得鐵電存儲產(chǎn)品同時擁有隨機存取存儲器(RAM)和非易失性存儲產(chǎn)品的特性。鐵電晶體材料的工作原理是:當(dāng)把電場加到鐵電晶體材料上,晶陣中的中心原子會沿著電場方向運動,到達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。晶陣中的每個自由浮動的中心原子只有兩個穩(wěn)定狀態(tài)。一個用來記憶邏輯中的0,另一個記憶1。中心原子能在常溫、沒有電場的情況下停留在此狀態(tài)達(dá)一百年以上。鐵電存儲器不需要定時刷新,能在斷電情況下保存數(shù)據(jù)。由于在整個物理過程中沒有任何原子碰撞, FRAM擁有高速讀寫、超低功耗和無限次寫入等超級特性[2]。
2.2 FM20L08特點與引腳功能
FM20L08是Ramtron公司近年推出的一款存儲容量為128×8bits FRAM,其讀寫操作與標(biāo)準(zhǔn) SRAM 相同。主要特點如下:3.3V單電源供電;并行接口;提供SOIC和DIP兩種封裝;功耗低,靜態(tài)電流小于10μA,讀寫電流小于15mA;非揮發(fā)性,掉電后數(shù)據(jù)能保存10年;訪問進(jìn)入時間為 60 ns。高速的頁模式操作總線速度最高可達(dá)到 33MHz,4 字節(jié)脈沖;寫操作無延時,讀寫無限次;可滿足工業(yè)溫度 (-40℃ 到 +85℃)。
FM20L08的引腳排列如圖1所示。各引腳功能如下:
/CE2:片選端;
:寫使能端;
:輸出使能端口;
A0~A16:地址端;
DQ0~DQ7 :數(shù)據(jù)端;
VDD:電源;
VSS:接地端。
圖1 FM20L08引腳圖
圖2 溫度記錄儀原理框圖
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