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FM31256的工作原理.doc

FM31256的工作原理

一双红色高跟鞋 2017-10-13 评分 0 浏览量 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《FM31256的工作原理doc》,可适用于综合领域,主题内容包含FM的工作原理FM是新一代多功能系统监控和非易失性铁电存储芯片,它与其他非易失性存储器相比较,具有读写速度快,没有写等待时间低功耗(静态电流小于mA符等。

FM的工作原理FM是新一代多功能系统监控和非易失性铁电存储芯片,它与其他非易失性存储器相比较,具有读写速度快,没有写等待时间低功耗(静态电流小于mA,写入电流小于mA),擦写使用寿命长等优点,芯片的擦写次数可达O亿次,比一般的EEPROM存储器高O万倍,即使每秒读写O次,也能用lO年铁电存储器(FRAM)的核心技术是铁电晶体材料这一特殊材料使铁电存储器同时拥有随机存取存储器(RAM)和非易失性存储的特性FM由kb存储器和处理器配套电路(processorcompanion)两部分组成与一般的采用备份电池保存数据不同,FM是真正意义上的非易失(trulynonvolatile)存储器,并且用户可以选择对不同的存储区域以软件的方式进行写保护FM器件将非易失FRAM与实时时钟(RTC),处理器监控器,非易失性事件计数器,可编程可锁定的位lD号和通用比较器相结合其中通用比较器可提前在电源故障中断(NMI)时发挥作用或进行其它用途采用先进的um制造工艺,这些功能通过一个通用接口,嵌入个引脚的SOIC封装中,从而取代系统板上的多个元件存储器的读写及其他控制功能都通过工业标准的C总线来实现如图所示为FM的原理图其中SDA和SCL引脚用于与CPU进行数据交换和命令写入,数据输出部分均具有施密特触发器用于提高抗干}尤J陛能同时,SDA作为二线接:中的双向信号线,集电极开路输出A一A为器件地址选择信号,即总线上可同时使用个同类器件正常模式下,PFI引脚分别为比较器的输入(不可悬空),CALPFO引脚输出PFI引脚的输入信号与V参考电压之间的比较结果,在校准模式下,CAUPFO引脚将输出Hz的方波用于时钟校准CNT,CNT是通过备份电池支持的事件计数器两路输入端,通过边沿触发启动计数器,触发沿由用户自由选择陈淼凌玉华廖力清可对其进行读写访问启动时钟前需将SFR中OH地址的OSCEN位(D)置位,振荡器起振,同时置H地址的R位(DO),可将时钟数据写入寄存器用于读出,若此时正处于时钟刷新阶段,刷新操作优于写入寄存器的操作,保证时钟的准确性重新设置时钟时,只需设定H地址的w位即可FM的时钟精度可通过软件进行校准,将H地址的CAL位(D)图FM芯片内部结构图在FM中,有个特殊功能寄存器(SFR)OOH一H,通过对这些功能寄存器的操作,可以实现各种叻能特殊功能寄存器fJ实时时钟fRTcJ和比较器实时时钟包括晶体振荡器,时钟分频器和寄存器系统它分割Hz的时基信号以提供一秒(Hz)的分辨率,寄存器(H一H)以BCD格式提供秒,分,时,星期,日,月,年信息,用户置位,时钟进入校准模式,比较器输出Hz的频率信号,并可以通过设置OH地址的CAL位(D一DO)确定校准值当H地址的CAL位(D)为零进入比较器模式(J处理器伴侣处理器伴侣包括CPU通常需要的功能系统监测由低电平状态或看门狗计数溢出的中断输出信号当系统电源电压低于设定的阈值或看门狗计数器溢出时,FM将输出低电平复位脉中,FM的复学习单片jIinI位信号持续时间为ms改变BH地址的VTP位(D一DO)可以设定电平检测的阈值改变AH地址的WDT位(D一DO)的内容看门狗的溢出时间可以在ms到s之间选择,其中AH地址的WDE位(D),用于看门狗启动或停止H地址用于监视复位信号来源(来自看门狗计数器,上电复位和后备电源电压)以及控制看门狗计数器清零系统软件须在要求的时间周期内,向H地址的WR位(D一DO)写入,使计数器清零()事件计数器FM有两个独立的位后备电池支持的事件计数器CN和CN位于寄存器DH一H中,若将SFR中CH地址的CC位(D)置位,则可以组成一个位的计数器ClN和ClN是事件计数器信号输入端,在位计数器模式下ClN无效计数采用可编程边沿触发方式,CH地址的CP位(DO)置位ClN采用上升沿触发否则是下降沿CH地址的CP位(D)用于控制ClN()串行数据标识区FM的SFR中的H一H地址串行标识区中可以保存字节(位)数据该存储区为非易失性存储区可对其进行无限次的读写操作但如果把BH地址的SNL位(D)置位,将不能再对存储区进行操作,且这种操作是不可逆的FM的读写操作FM作为从机,集成了两个功能不同的部件,每个部件都可以被独立访问一个是存储器,访问时从机地址的位必须被设置成B,若要访问实时时钟处理器伴侣则从机地址的位必须被设置成B该器件采用二线制的C接口二线协议由SDA和SCL两个引脚的状态确定共有四种状态:开始,停止,数据及应答FC通信基本I:图所示FM严格按Fc总线的时序和数据格式操作,其访问操作过程可描述成如下步骤:启动一从件地址一应答一目标地址一应答一(启动一从件地址一应答)一数据(单或多字节)一应答一停止(注:从件地址中包含了读写命令括号中的步骤为当前地址读和连续地址读命令所特有的)这里对应答信号作些说明应答脉冲发生在第个数据位传送之后在这个状态下,发送方须释放SDA让接收方驱动当接收方发出低电平时,表示正常应答,当发出高电平时表示无应答不应答有两种情况,一是数据传送出错,无应答使发送方终止当前操作以便重新寻址二是接收方有意不做应答以结束当前操作在对SFR操作时首先发送的命令字节为(XAARW),目标地址为单字节范围为HFM的k字节存储单元地址从H到FFFH,对其进行操作时,首先发送的命令字节为(XAARW),目标地址长度为双字节,即RAM区的寻址能力为FM系列存储器具有内部地址锁存和自动累加功能,当对连续地址区进行读写操作时,只须发送存储区首地址对FM存储器访问操作过程中微处理器处于主件地位器件始终处于从件地位根据上述FM的分析可以把所有的通信过程归纳为三种类型:()单脉冲例如"Start","Stop","Ack","Nack"()字节发送如从件地址,目标地址,数据传送()字节接收如读操作中的数据传送因此只要把这些操作以子程序的形式写好所有的通信操佑尤研歪过调甩这些子程序来藏依据上述的一般步骤,对存储器的访问操作可归纳为三种基本操作:()设置当前操作目标地址()写入数据()读出数据"写"操作要首先由CPU发送从件地址然后是内存位地址主机通过设置从件地址字节的最低位为声明一个写操作,接收应答信号后,CPU向FM发送数据的每个字节,之后器件又产生应答信号任何数量的连续字节可以被写入,以停止信号结束传输有两种类型的读操作:当前地址读"操作和随机地址"读"操作"读"操作同样先由CPU发送从件地址,主机通过设置从件地址字节的最低位为声明一个读操作,当要进行随机读操作时还要在读取数据之前发送位内存地址之后读取任意个字节,每一个字节后应跟随应答信号,以停止信号结束传输铁电存储器与单片机相结合,可充分发挥了其强大的功能同时取代了传统的EEPR~M,实时时钟芯片,这样,既节省了硬件成本,又简化了软件设计实际使用证明,FM具有良好的推广应用前景暖图FM芯片I基本通信格式

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