hirdetés
hirdetés

Nem felejtő memóriák

Újgenerációs adattovábbítás

A nem felejtő memóriák lényege, hogy képesek legyenek tápfeszültség nélkül megőrizni az adatokat, viszont adatmentési és beolvasási műveletekhez már szükség lesz áramforrásra.

hirdetés

A nem felejtő memóriák iránti igény nagymértékben összefügg a hordozható eszközök folyamatos fejlődésével, melyekben egyre nagyobb kapacitású memóriákat használnak. Itt elsősorban a kamerákról, okostelefonokról, tabletekről és fényképezőgépekről van szó, melyek esetében a piaci követelmények növekedése kényszeríti ki a nem felejtő memóriák gyártástechnológiájának folyamatos fejlesztését. A Microchip cég – akárcsak az általa megvásárolt Atmel vállalat – nagy tapasztalatokkal rendelkezik a nem felejtő memóriák gyártásában. A gyártási folyamat a vállalat saját szilíciumüzemeiben valósul meg, ahol a legmagasabb szintű minőségfenntartás érdekében fejlett vizsgálati procedúrákat alkalmaznak. A gyártó portfóliójában megtalálhatók AEC-Q100 minősítéssel bíró memóriák is, ami arra utal, hogy azok használata a gépjárműiparban (automotive) is engedélyezett. Érdemes említést tennünk az ez idáig piacra bevezetett és aktuálisan is gyártásban tartott összes memóriarendszerről. 

Aszinkronos SRAM-memóriaegység
Aszinkronos SRAM-memóriaegység

EEPROM

Az EEPROM-memóriák (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) a nem felejtő memóriák csoportjába tartoznak. Ezt a fajta megoldást leggyakrabban az újraprogramozható ROM memóriaterület rendelkezésre állását igénylő applikációknál alkalmazzák, különösképp rendszerkonfigurációs adattárolás céljából. Az interfész vonatkozásában az EEPROM-memóriák lehetnek soros vagy párhuzamos elrendezésűek. A soros memóriákat (24xx-sorozat I2C-interfésszel, 25xx-sorozat SPI-interfésszel, 93xx-sorozat Microwire-interfésszel) leggyakrabban DIP- és SOIC-tokozásokkal gyártják. Ezek kapacitása rendszerint néhány tíz kB. Az ilyen típusú memóriákat – a soros interfésznek, a kis méretnek, valamint az alacsony energiaigénynek köszönhetően – leginkább a berendezések sorozatszámát vagy egyéb konfigurációs és gyártási információit érintő adatok tárolására használják. Szintén előfordulnak soros memóriák gyárilag előre programozott 48 vagy 64 bites egyedi címmel, amely a berendezések MAC-címeként is szolgálhat.

A 28xx-sorozat párhuzamos memóriákból áll. Figyelembe kell venni a tényt, hogy a beolvasási funkció, illetve a kivezetések szempontjából kompatibilisek a 27xx-sorozatú EPROM-memóriákkal.
Az EEPROM-memóriák alkalmazási fókusza mindenekelőtt az ipari elektronikai területet fedi le. Beleértve a mérőberendezéseket, vezérlő áramköröket, védelmi és riasztórendszereket, valamint a különböző érzékelőkben és akkumulátortöltőkben történő használatukat is. De megtalálhatjuk őket az IoT- (dolgok internetje) berendezésekben is. Továbbá EEPROM-memóriákat használnak orvosi műszerekben, az autóiparban, különféle fogyasztói elektronikai termékekben, vagyis RTV- és egyéb háztartási készülékekben.
A régebb technológia szerinti (1,2 um – 0,7 – 0,5 – 0,4 – 0,25 – 0,18 – 0,13 um) EEPROM-memóriachipek gyártásának és műszaki támogatásának fenntartásával a Microchip nagyon fontos szerepet tölt be egyes berendezések és eszközök gyártási programban való megőrizhetőségének biztosításával.
Az EEPROM-memóriák fejlesztésének fő irányait mindenekelőtt az energiafelhasználás csökkentése és az új interfészekkel való kompatibilitási feladatok megoldásai képezik. Érdemes itt figyelembe venni a Microchip által 2008-ban kidolgozott UNI/O aszinkron BUS-t (11xx-sorozat), amely egy kétirányú SCIO- (ang. Single Connection I/O) adatvonalon alapul, és összesen 3 olyan kimenetet biztosít, melyeknél alkalmazhatók a SOT23- és TO92-tokozások. Legújabb megoldásként jelent meg a Single-Wire-interfésszel szerelt memória (21CS-sorozat), melynél a chip energiaellátása kétirányú adatvonalon valósul meg, ami lehetővé teszi a chip kivezetéseinek korlátozását 2 db-ra (SI/O + GND).

Flash

A nem felejtő flashmemóriákat az EEPROM-memóriákhoz viszonyítva rövidebb mentési és beolvasási idő jellemzi, de ez együtt jár azzal, hogy nincs lehetőség szimpla byte-ok mentésére és betöltésére. Ezeknél a betöltés és mentés nagyobb memóriaterületeken, ún. oldalakon történik (128/256 byte). A Microchip cég által kínált flashmemóriáknak párhuzamos (SST39-es sorozat) vagy soros interfészük van (SPI az SST25-sorozatnál, SQI az SST26-sorozatnál). A flashmemóriák fontos paraméterei: memóriakapacitás (4 Mbit), üzemi frekvencia (pl. 40 MHz), üzemi feszültség (pl. 2,3–3,6 V), tokozásfajta (pl. TDFN8), szerelésmód (pl. SMD), valamint az üzemi hőmérséklet (pl. –40–85°C). Érdemes említést tenni a chipekben alkalmazott SuperFlash-technológiáról, amely biztosítja a nagyon rövid idő alatt lezajló adattörlés alacsony energiaszükségletét. Az SQI-interfész pedig lehetővé teszi, hogy az adattovábbítás gyorsan és minimális számú kivezetés használatával valósulhasson meg.

SRAM-EERAM memóriaegység
SRAM-EERAM memóriaegység

EERAM

Az EERAM a gyors SRAM- (Static Random-Access Memory) memória, valamint a SRAM (I2C, 47x-sorozat) kópiáját tároló, nem felejtő EEPROM-memória összekapcsolásával jön létre. Ez a párosítás azt eredményezi, hogy a tápellátási problémák esetén a gyorsítótáras memória tartalmát be lehet tölteni a tartalék memóriából. Ebből következik az is, hogy az EERAM-memória egy külső kondenzátoron alapul, ami áramforrásszerepet tölt be a memóriatartalom bemásolásához szükséges időtartamig. Itt érdemes szólnunk az NVSRAM- (Non-volatile Static Random-Access Memory – 23xx-sorozatú) memóriachipek hasonló tulajdonságáról, melyek szintén rendelkeznek a RAM-tartalom fenntartásának képességével. A különbség az, hogy a chipek megfelelő működéséhez további áramforrást – akkumulátort vagy szárazelemet – kell alkalmazni, amire az EERAM esetében nincs szükség. Ez befolyással van az adott berendezés gyártási költségeire. Fontos továbbá, hogy az adatmentési és -betöltési folyamatokat tekintve a műveletek száma nem korlátlan, ezért az applikáció szükségleteitől függően 4 kB vagy 16 kB kapacitású EERAM-memóriát kell választani.

Működés közben a belső logika valós időben felel a tápellátás állapotának nyomon követéséért. Ennek hatására egy beállított (Vtrip) küszöbérték figyelembevételével feltárásra kerülnek a tápfeszültség mindennemű kiesései és csökkenései. Ha ezek közül bármelyik állapot bekövetkezik, megkezdődik a SRAM tartalmának bemásolása az EEPROM-ba. Itt van fontos szerepe a chip Vcap-kivezetésére kötött külső kondenzátornak. Amikor a helyreálló tápfeszültség meghaladja a Vtrip-szintet, az EEPROM tartalma másolódik a SRAM-ba. Hangsúlyozni kell, hogy a SRAM tartalmát tetszőleges időpillanatban vissza lehet állítani szoftveres triggereléssel.

Összegezve, az EERAM-memóriák tökéletesen alkalmasak tápfeszültség-kiesés esetén történő használatra a memóriacellák gyakori és gyors aktualizálása és a bennük tárolt adatok megőrizhetőségének egyidejű biztosítása mellett. Ebből következően ideálisan alkalmazhatók méréstechnikai elektronikában (energia-, gáz- és folyadékmérők), ipari és fogyasztói elektronikában (fizető POS-terminálok, információs pultok, nyomtatók) és automotive megoldásokban (adatloggerek, szenzorok).

További információkért keresse a Transfer Multisort Elektronik (TME) webáruházát, amely a Microchip Technology cég termékeinek hivatalos forgalmazója.

(Cikkünk eredetileg a GyártásTrend Magazin január-februári lapszámában jelent meg.)

(forrás: TME/GyártásTrend)
hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés