Недавно была получена бесплатная книга под названием » Texas Instruments FRAM MCUs for DUMMIES «, предоставленная компанией Mouser. В ней содержится техническая и практическая информация о FRAM (Ferroelectric Random Access Memory) – произносится как F-RAM – и серии микроконтроллеров Texas Instruments MSP430FR57xx, использующих этот относительно новый тип памяти.
FRAM представляет собой энергонезависимую память, чьи характеристики энергопотребления, скорости записи и устойчивости к перезаписи почти соответствуют возможностям SRAM, значительно превосходя традиционные Flash и EEPROM по производительности, как видно из приведенных ниже таблицы и диаграммы.
Скорость записи и энергопотребление: F-RAM против Flash/EEPROMПри одинаковой скорости FRAM потребляет в 250 раз меньше энергии, чем Flash/EEPROM. Следует отметить, что скорость записи FRAM также зависит от используемого МК: микроконтроллер с тактовой частотой 8 МГц обеспечивает запись FRAM со скоростью 1400 КБ/с (Источник: TI).
Однако в устройствах типа смартфонов такая память в ближайшее время не появится, поскольку максимальный выпускаемый объем составляет 1MB , плотность выше (техпроцесс 130 нм), а стоимость превышает традиционное сочетание DRAM + Flash. Поэтому FRAM в настоящее время применяется в задачах, требующих сверхнизкого энергопотребления и возможностей энергонезависимой записи, таких как регистрация данных , сенсорные сети, приложения без батарей и беспроводные сети с возможностью OTA-обновления прошивки (что снижает затраты на обслуживание).
Именно поэтому FRAM сейчас интегрируется в некоторые микроконтроллеры как замена встроенным SRAM и Flash. На диаграмме ниже показаны три типа МК: со встроенной Flash и МК с интегрированной FRAM.
Карта памяти Flash/EEPROM (слева) против FRAM (справа)Ключевое преимущество МК с FRAM – возможность настройки карты памяти как RAM (чтение/запись) или для хранения кода и констант (только чтение). Например, при требовании 3 КБ RAM и 10 КБ для кода и данных подойдет МК с 16 КБ FRAM, тогда как для аналогичных функций в «традиционном» МК потребуется 32 КБ Flash и 6 КБ SRAM. FRAM-микроконтроллеры более гибкие и могут быть экономичнее в зависимости от задач.
Кроме того, FRAM обладает значительно лучшей радиационной стойкостью по сравнению с Flash или EEPROM и невосприимчива к магнитным полям, что может быть преимуществом для некоторых медицинских применений.
Оценочная плата MSP-EXP430FR5739Texas Instruments – одна из немногих компаний, выпускающих 16-битные FRAM-микроконтроллеры серий MSP430FR57xx и (предстоящих) MSP430FR58xx/59xx «Wolverine» с объемом FRAM от 4 до 64 КБ, 1-2 КБ SRAM и тактовой частотой 8, 16, 24 МГц.
Для оценки технологии Texas Instruments предлагает оценочную плату MSP-EXP430FR5739 со следующими характеристиками:
- МК – 16-битный MSP430FR5739 @ 8 МГц с 16 КБ FRAM, 1 КБ SRAM, 2x Timer_A, 3x Timer_B, 1x USCI (UART/SPI/IrDA/I2C), 16-канальным 10-битным АЦП ADC12_B, 16-канальным компаратором Comp_D, 32 линиями ввода-вывода
- 3-осевой акселерометр
- Термистор NTC
- 8 светодиодов индикации
- Площадка для дополнительного датчика освещенности (LDR) со сквозными отверстиями
- 2 пользовательские кнопки
- Интерфейсы подключения
- Подключение к MSP-EXP430F5438
- Подключение к большинству беспроводных дочерних плат (CCxxxx RF)
Плата поставляется с предустановленным демонстрационным кодом, включающим 4 режима тестирования возможностей FRAM:
- Режим 1 – Максимальная скорость записи
- Режим 2 – Эмуляция скорости записи Flash
- Режим 3 – Быстрая выборка данных с записью от акселерометра
- Режим 4 – Быстрая выборка данных с записью от термистора
Оценочную плату можно приобрести в интернет-магазине TI или у дистрибьюторов за $29. Доступен также онлайн-обучающий семинар – подробности на странице MSP430 FR57xx Training Workshop .
Выражаем свою благодарность источнику, с которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.