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所在位置:工控博客苑 -- 一款高性能的存储芯片 -- FM31XX的设计指南

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王先生

     学历:硕士研究生
     职称:工程师
     年龄:38岁
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FM31XX的设计指南

发表评论(1)   作者:王贵    发布时间:2007年10月18日  

    产品介绍
   
    Ramtron公司的FRAM是被全球公认的,在存储器领域中性能最好的,终极存储器,他的主要特点: 1)非易失性,在掉电后,数据能保存100年;2)读写次数无限次;3)读写方式与SRAM一样,速度快,CLK的速度到达1M,没有写等待;4)功耗低,静态电流低于1uA,读写电流低于150uA, Ramtron在2003年成功开发出FM31XX系列产品,该产品的主要功能:1)不同容量的FRAM;2)实时时钟(RTC);3)低电压复位;4)看门狗(WDT);5)电压比较(NMI);6)事件计数器;7)串行密码数据锁.
   
    本文主要讲述FM31XX的功能控制,使用的要点及注意事项
   
    产品特性
   
    RTC包括:
    l 石英晶体的32kHz 振荡器控制
    l 内部时钟校正控制寄存器
    l 计数器的计数范围从秒到年都可以
    l 操作时钟的待机电流很低在VDD=3.0V 和Tamb=25 下典型的功耗只有1uA
   
    备用电池
   
    备用电池控制寄存器位为0BH.2,如果备用电池为电容或充电电池,该位需要设置为1,当系统上电时,FM31XX提供4uA的恒定电流对电池或电容充电,如果备用电池采用不可充电的电池, 0BH.2必需设为0,从而切断4uA 的恒电流,?;さ绯?所以备用电池控制电路只需将VBACK脚与电池/电容相接,不用而且不能加二极管接到VDD, 因为VBACK脚的电平不能高于3.75V.
   
    时钟的校正
   
    FM31XX的RTC的精度很高,为+2.17PP,对晶振的要求为:主频率为32.768K,精度
    +10PPM CP=6PF,之所以需要CP=6PF,是因为在器件中可以软校正,具体调试方法如下,将00H.2设置为1,CAL管脚将输出方波,测出方波的频率,根据所测出的频率,与下面的表比较,选出比较接近的频率对应的数据写入01H寄存器的D0…D5,然后将00H.2设置为0,时钟校正完毕.
   
    例如:检测方波的频率为511.9439,我们将CAL寄存器写入111010,就可以将RTC的精度调整在+2.17PPM以内.
   
    低电压检测
   
    模拟比较器将CI 输入引脚电压与片上1.2V 参考电压进行比较,当CI 输入端的电压跌落低于这个极限值时,比较器将驱动CO 引脚为低电平状态,比较器具有100Mv 的迟滞以减小噪音灵敏度。这个比较器的通常作用是产生一个电源失效早期警告(NMI),这可以通过将CI 引脚经过电阻分压后与电源前端连接实现,一个示范图列在下面。这个比较器是一个通用部件,它的作用不限于NMI 作用, 除了共享CAL 输出管脚外,比较器没有集成
    特殊功能寄存器,当通过设置CAL 位(寄存器00H 的第2 位)进入时钟校准模式时,
    CAL/CO 管脚将输出512Hz 的方波信号,同时比较器输出将被忽略,因为大多数用户仅
    在制造过程中调用校准模式,所以这不会影响系统应用过程中比较器的使用
   
    低电压复位和看门狗
   
    低电压复位的复位电压由0BH.0,0BH.1决定,真值表如下图,在出厂时VTP1和VTP0被值为00,如果系统需要调整低电压复位的电压值,我们可以在系统程序初始程序将其设置,也可以用专用的烧写器设置,当然如果可能,我们用专用的烧写器设置首先设置,系统会更稳定.
   
   
    最小的看门狗超时值最少间隔为100MS,最大的看门狗超时值最少间隔为3000MS,看门狗的使能位为0AH.7,当0AH.7设置为1, 看门狗启动,0AH.0…0AH.4设置看门狗超时值,具体的对应表如下图.喂狗控制寄存器为09H的低4位,定时将0AH写到寄存器的09的低四位,看门狗重新计时, 如果0AH.0…0AH.4写入11111B,计数器停止, 当VDD 低于VTP 时,看门狗停止运行.
   
    事件计数器和锁定寄存器
   
    事件记数器控制寄存器为0CH,计数器可以分成二个独立的16位计数器,也可以合成一个32位计数器,0C.2H决定,触发由脉冲由0CH.0和0CH.1决定,读计数器内容时,需要将0CH.3置1,当把数据读出来后, 0CH.3自动清零,
    FM31XX产品都提供8*8的特殊寄存器,在其控制位为0BH.7,0BH.7不可恢复位,出厂设置
    为1,当0BH.7=1时,我们可以修改11H-18H的存储器,当0BH.7=0时, 11H-18H的存储器的内容不可修改,可以读出,用于存储产品版本信息,方便企业产品管理.
    计数器的输入频率最高可达10M
   
    P C B板的布线注意事项
   
    任何实时时钟的核心都是晶振,它为分频计数器提供精确的与低功耗的时基信号,它可以用于产生秒、分、时、日等信息。为了确保时钟长期的准确性,晶振必须工作正常,不能受到干扰,
   
   
    除了晶体之外,所有必须的元件都被集成在器件之内。如果有额外的诸如电容和电阻等元件被连接到X1和X2引脚,晶振将不能正常工作。这种情况下,直流工作点将发生偏移,晶振频率也会偏移,甚至在上电时,晶振不能正常起振。具有10pF电容和10M阻抗的被动示波器探针也会影响晶振正常工作
   
    在布线方面,X1 和X2 晶体引脚均为高阻引脚,必须小心处理。需确保晶体与X1,X2 引脚之间的连线距离最短,必须小于5mm。2. 确保VDD引脚具有良好的退藕性。(VDD与地之间连接一个0.1uF电容)3. 即使信号位于板内层,也不能允许信号线靠近X1 和X2 引脚,在晶体引脚周围使用接地?;せ?。
    在内部或板反面使用接地?;し笸?
   
   
   
    mobile:13911676370
   
   
 

 评论仅代表评论人个人看法,不表明博客主人及中国工控网同意其观点或其描述 共1条评论  共1页  第1页  

 评论人署名:修电器的 评论时间:2011-8-15 17:17:00

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