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[摘要]介绍铁电存储器FM18L08在显示屏控制系统中的应用，并结合实际说明了如何用FRAM来代替原有的SRAM系统，具有很大的发展前景。
[关键词]铁电存储器FRAM 静态存储器SRAM
中图分类号：TN6文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2008）0220010－01
一、铁电存储器FRAM概述
铁电存储器（FRAM）是美国Ramtran公司推出的一种新型非易失性存储器件。与普通EEPROM、Flash-ROM相比，它具有写入时间短、读写次数无限制，没有分布结构可以连续存放的优点，因此具有RAM与EEPROM的双重特性，在单片机产品开发时有很大的运用前景。它结合了高性能和低功耗操作，能在没有电源的情况下保存数据，其价格又比相同容量的不挥发锂电SRAM低很多，已在很多场合中得到了广泛的应用。
FRAM利用铁电晶体的铁电效应实现数据存储，保持数据不需要电压，也不需要像DRAM一样周期性的刷新，掉电后立即保存数据。铁电效应是铁电晶体所固有的一种偏振极化特性，它与电磁作用无关，因此FRAM存储器的内容不会受到外界条件的影响（诸如磁场因素，高频源的干扰等等），能够同普通存储器一样使用。当然，受铁电晶体特性制约，FRAM仍有最大访问次数（约100亿次）的限制。
二、铁电存储器FRAM存储单元结构
FRAM的存储单元主要是由电容和场效应管组成，但这个电容不是一般的电容，在它的两个电极板中间沉淀了一层晶态的铁电晶体薄膜。早期的FRAM的每个存储单元使用两个电容和两个场效应管，称之为“双容双管”（2C2T），每个存储单元包括数据位和各自的参考位，随着新工艺新技术的不断发展Ramtron公司设计开发了更先进的“单容单管”（1C1T）存储单元。lC1T的FRAM所有数据位使用同一个参考位，而不是对于每一数据位使用各自独立的参考位。lC1T的FRAM产品成本更低，而且容量更大。
三、铁电存储器FM18L08功能介绍
FM18L08是Ramtron公司推出的一款容量为32k*8bit FRAM，其主要特点如下：3.0-3.65V单电源供电；并行接口；提供SOIC和DIP两种封装；功耗低，静态电流小于15uA；非挥发性，掉电后数据能保存10年；读写无限次。
四、铁电存储器FM18L08与单片机AT89C52的接口
（一）FRAM的读写时序
在FRAM读操作后必须有个“预充电”过程，必须恢复数据位。考虑到预充电时间后FRAM的一个完整的读操作周期为130ns。这是与SRAM和E2PROM不同的地方。
（二）预充电信号的产生
在大多数8031/32单片机系统中，对存储器的片选信号CE，通常允许在多个读写访问操作时保持为低。但这对FMl8L08不适用，必须在每次访问时CE要由硬件产生一个正跳变。本文中使用8031的ALE信号和由地址产生的片选信号（P2.7）相“或”来产生CE的正跳变。
要保证对FMl8L08的正确访问，必须注意以下两点：
第一，访问时间必须大于70 ns（即FRAM的访问时间）
第二，ALE的高电平宽度必须大于60ns
需要注意的是，由于门电路都有6--8ns的延时时间，在主频较高时应使用高速型逻辑芯片（FC系列）。
（三）FMl8L08与AT89C52的接口电路
FMl8L08与AT89C52接口电路如（图一）所示。使用了一片32KX8的FRAM存储器，P2.7（A15）与ALE通过74FC32相“或”作为D3的片选。所以D3的地址为0-7FFFH。AT89C52的RD，WR信号分别与FMl8L08的RD，WR信号相连。
五、总结
显示屏控制系统需要大量的内存来对信息进行存储，在以前的系统中主要是使用静态RAM（SRAM，如HM628128等）加后备锂电池及电源管理芯片（如MAX691等）组成，系统相对来说比较复杂，不可靠因素相对增加。而且后备锂电池还需定期进行充电以保证内存中的信息不会丢失，且锂电池还存在使用寿命的问题，所以当使用了铁电存储器以后上述问题都迎刃而解了。只要一片FRAM就可以替代以前SRAM组成的系统，且基本上不存在运行维护的问题，整个系统的可靠性大大增强。实际使用结果表明只要稍加改动就可以用FRAM完全替代RAM。
另外需要注意的一点是要实现对FMl8L08的正常操作，对于标准8031／32来说主频不能高于20MHz而对于高速型的8031／32主频不应高于23MHz，以保证ALE高电平的宽度。
参考文献：
[1]RAMTRON，FRAM Technology Backgrounder RAMTRON技术资料，5，2003.
[2]余永全，FLASH单片机原理及应用.北京：电子工业出版社，1997，1.
作者简介：
曹菁，女，汉族，常州电子技工学校二级实习教师，主要研究方向：计算机。
[关键词]铁电存储器FRAM 静态存储器SRAM
中图分类号：TN6文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2008）0220010－01
一、铁电存储器FRAM概述
铁电存储器（FRAM）是美国Ramtran公司推出的一种新型非易失性存储器件。与普通EEPROM、Flash-ROM相比，它具有写入时间短、读写次数无限制，没有分布结构可以连续存放的优点，因此具有RAM与EEPROM的双重特性，在单片机产品开发时有很大的运用前景。它结合了高性能和低功耗操作，能在没有电源的情况下保存数据，其价格又比相同容量的不挥发锂电SRAM低很多，已在很多场合中得到了广泛的应用。
FRAM利用铁电晶体的铁电效应实现数据存储，保持数据不需要电压，也不需要像DRAM一样周期性的刷新，掉电后立即保存数据。铁电效应是铁电晶体所固有的一种偏振极化特性，它与电磁作用无关，因此FRAM存储器的内容不会受到外界条件的影响（诸如磁场因素，高频源的干扰等等），能够同普通存储器一样使用。当然，受铁电晶体特性制约，FRAM仍有最大访问次数（约100亿次）的限制。
二、铁电存储器FRAM存储单元结构
FRAM的存储单元主要是由电容和场效应管组成，但这个电容不是一般的电容，在它的两个电极板中间沉淀了一层晶态的铁电晶体薄膜。早期的FRAM的每个存储单元使用两个电容和两个场效应管，称之为“双容双管”（2C2T），每个存储单元包括数据位和各自的参考位，随着新工艺新技术的不断发展Ramtron公司设计开发了更先进的“单容单管”（1C1T）存储单元。lC1T的FRAM所有数据位使用同一个参考位，而不是对于每一数据位使用各自独立的参考位。lC1T的FRAM产品成本更低，而且容量更大。
三、铁电存储器FM18L08功能介绍
FM18L08是Ramtron公司推出的一款容量为32k*8bit FRAM，其主要特点如下：3.0-3.65V单电源供电；并行接口；提供SOIC和DIP两种封装；功耗低，静态电流小于15uA；非挥发性，掉电后数据能保存10年；读写无限次。
四、铁电存储器FM18L08与单片机AT89C52的接口
（一）FRAM的读写时序
在FRAM读操作后必须有个“预充电”过程，必须恢复数据位。考虑到预充电时间后FRAM的一个完整的读操作周期为130ns。这是与SRAM和E2PROM不同的地方。
（二）预充电信号的产生
在大多数8031/32单片机系统中，对存储器的片选信号CE，通常允许在多个读写访问操作时保持为低。但这对FMl8L08不适用，必须在每次访问时CE要由硬件产生一个正跳变。本文中使用8031的ALE信号和由地址产生的片选信号（P2.7）相“或”来产生CE的正跳变。
要保证对FMl8L08的正确访问，必须注意以下两点：
第一，访问时间必须大于70 ns（即FRAM的访问时间）
第二，ALE的高电平宽度必须大于60ns
需要注意的是，由于门电路都有6--8ns的延时时间，在主频较高时应使用高速型逻辑芯片（FC系列）。
（三）FMl8L08与AT89C52的接口电路
FMl8L08与AT89C52接口电路如（图一）所示。使用了一片32KX8的FRAM存储器，P2.7（A15）与ALE通过74FC32相“或”作为D3的片选。所以D3的地址为0-7FFFH。AT89C52的RD，WR信号分别与FMl8L08的RD，WR信号相连。
五、总结
显示屏控制系统需要大量的内存来对信息进行存储，在以前的系统中主要是使用静态RAM（SRAM，如HM628128等）加后备锂电池及电源管理芯片（如MAX691等）组成，系统相对来说比较复杂，不可靠因素相对增加。而且后备锂电池还需定期进行充电以保证内存中的信息不会丢失，且锂电池还存在使用寿命的问题，所以当使用了铁电存储器以后上述问题都迎刃而解了。只要一片FRAM就可以替代以前SRAM组成的系统，且基本上不存在运行维护的问题，整个系统的可靠性大大增强。实际使用结果表明只要稍加改动就可以用FRAM完全替代RAM。
另外需要注意的一点是要实现对FMl8L08的正常操作，对于标准8031／32来说主频不能高于20MHz而对于高速型的8031／32主频不应高于23MHz，以保证ALE高电平的宽度。
参考文献：
[1]RAMTRON，FRAM Technology Backgrounder RAMTRON技术资料，5，2003.
[2]余永全，FLASH单片机原理及应用.北京：电子工业出版社，1997，1.
作者简介：
曹菁，女，汉族，常州电子技工学校二级实习教师，主要研究方向：计算机。