本帖最后由 Go_PSoC 于 2010-12-20 11:01 编辑
以前的一篇**，应该可以解决你的疑问吧，呵呵
CYPRESS存储和图像产品部高级应用工程师
郑赞
众所周知，在非易失性存储器领域，市场热度节节攀升。近日，SRAM家族又增加了新的成员—NVSRAM。NVSRAM 为 Non-volatile SRAM
缩写，即为非易失性SRAM，这种新型的NVSRAM不再需要电池就可以实现非易失性存储。
本文将对这种新型的非易失性存储器进行详细的介绍，首先对目前市场上各种非易失性存储器的比较，其次对NVSRAM 的工作原理和工作方式进行详细的阐述，同时，以CYPRESS NVSRAM为例介绍NVSRAM独有的特点，最后，结合市场的应用对NVSRAM的使用进行介绍。
Summary
This paper will introduce a new Non-Volatile RAM-NVSRAM, Do not need battery. At first, We will review the Non-Volatile solutions in the market; then, will discuss the NVSRAM detail theory and working mode; at the same time, we will talk the CYPRESS NVSRAM features; At last, we will introduce NVSRAM Application and Function.
一．非易失性存储器比较
目前非易失性方式主要有如下几种:
1.
Micro Power SRAM +后备电池+控制器
2.
BBSRAM (Battery Backup SRAM)
3.
NVSRAM (Non-volatile SRAM)
在没有出现NVSRAM之前，前两种还是比较流行的，
因为其出现较早，是比较传统的应用，但其缺点也是一直存在的，下面我们分别谈谈这几种方式的优缺点。
Micro Power SRAM +后备电池+控制器.
图一为Micro Power SRAM +后备电池+控制器方式的框图，由控制器判断外部电源是否正常，假如出现异常，会切换到电池供电，来保存Micro power SRAM的数据，很容易可以看出，这里面需要三个元器件，Micro power SRAM、控制器和电池，电路设计麻烦，并且占用很大的PCB空间。而由于电池所带来的问题也很多，我会在下面的BBSRAM中一一讲述。
BBSRAMBBSRAM就是把SRAM、控制器和电池做到了一起，见图二。BBSRAM比起第一种来说相对简单了一些，但其封装还是很大，同样占用较大的空间，并且电池也是必不可少的，这样就为客户到来许多不便，首先，环保问题日渐重要，BBSRAM内部有电池，不符合RoHS标准；其次，由于电池，加工生产也比较麻烦；保存年限也是一个问题，一般BBSRAM号称可以保存十年，但实际一般只能五年，甚至有的只有一两年；还有一个很重要的问题，我们也经常听到电池泄漏的问题，这个问题影响的不仅仅是BBSRAM本身，还会危及到周围的电路！
除了体积和电池的问题，我们还需要考虑性能，BBSRAM 最快只能达到70ns,对速度要求比较高的产品来说也是一个问题。所以，BBSRAM亟待一种新型的产品替代。
NVSRAMNVSRAM内部相当于一颗SRAM和EEPROM绑定到一起，外加一些控制部分，见图三。其大小和其他普通的芯片一样，大大的节省了PCB空间，其内部结构和工作方式我们会在下一部分详细阐述。很明显，上述带电池的两种方式的不便在NVSRAM里完全不会看到，它符合RoHS标准，加工工艺简单，可以保存长达100年。值得一提得是，NVSRAM速度最快可以达到15ns,大大的提高了产品的性能。
二．NVSRAM工作原理
NVSRAM采用SRAM+EEPROM方式，实现了无须后备电池的非易失性存储，芯片接口、时序等与标准SRAM完全兼容，其内部结构如图四为所示。
NVSRAM的外部接口与SRAM相同，读写控制都是由
片选 (CE)
，读使能 (OE)
，写使能 (WE)
来控制, 时序标准也与SRAM完全相同。NVSRAM表现在外部器件与SRAM不同的就是NVSRAM需要外接一个电容Vcap，当外部电源突然断掉时可以通过电容放电提供电源把SRAM里面的数据拷贝到EEPROM里面。见图五
NVSRAM通常的操作都在SRAM中进行,
只有当外界突然断电或者认为需要存储的时候才会把数据存储到EEPROM中去，当检测到系统上电后会把EEPROM中的数据拷贝到SRAM中，系统正常运行。
三．NVSRAM工作方式
NVSRAM有三种存储方式：自动存储，硬件存储和软件存储；有两种RECALL操作方式：自动RECALL
和软件RECALL。
存储是指数据从SRAM到EEPROM的过程，其过程包括两个步骤：
1.
擦除之前EEPROM的内容
2.
把目前SRAM数据的数据存到EEPROM中
RECALL是指EEPROM到SRAM的过程。它也包括两个步骤：
1.
清除之前SRAM的内容
2.
把EEPROM的数据拷贝到SRAM中
以下就详细阐述这几种工作方式：
自动存储(AutoStore)：当检测到外界电压低于最小值时，会自动保存SRAM的
数据到EEPROM中，其间所需要的电压由外部的电容提
供，如图六所示。
硬件存储(Hardware STORE)：NVSRAM有一个/HSB
引脚，可以将/HSB
引脚连接
至CPU,由CPU来控制，当拉到低电平时进行
存储
操作，会保存SRAM的数据到EEPROM中。
软件存储(Software STORE)：软件存储是由
一个预定义的六个连续的SRAM读操
作控制数据从SRAM保存至EEPROM中。
自动RECALL：当检测到外界重新上电时，数据会自动从EEPROM中拷贝到SRAM
中。
软件RECALL
：软件RECALL是由
一个预定义的六个连续的SRAM读操作
控制数据从EEPROM拷贝到SRAM中。
四．NVSRAM特性
CYPESS是此领域的领先厂商，她的NVSRAM具有代表性，下面就以CYPRESS NVSRAM产品为例介绍一下这种非易失性存储器的特性。
1.
目前可以提供的NVSRAM产品是16Kbit-1M的，2007年第一季度会有4M的产品。
2.
封装有SOIC和SSOP两种可以选择，占用PCB空间小。
3.
访问速度为15-45ns，可提供产品高性能存储速度。
4.
无限次读写。通常操作都是在SRAM中进行的，延长了产品使用期限。
5.
系统可靠性高，片内的EEPROM可以保存数据100年。
6.
标准的SRAM接口，兼容其他产品，易于设计。
7.
可以提供实时时钟，可以提供时、分、秒、日历等时间信息，在系统掉电以后可由
外部电容或备用电池供电，继续保持片内时钟的运行
五．NVSRAM市场应用
NVSRAM主要用于掉电时保存不能丢失的重要的数据，应用领域广泛，下面主要介绍这种非易失性存储器的各类应用。
1．
网络通讯类
路由器，高端交换机，防火墙
NVSRAM用于
存储初始化信息，硬件版本信息，报警信息等等
，用于掉电时
存储现场信息、异常信息等等，当重新上电后路由器或交换机重要的数据不会
丢失。
2．
打印设备类
打印机，传真机，扫描仪
打印机：尤其是银行打印机，可以存储账号和交易信息，当突然停电时，NVSRAM可以对已经完成的交易，但还没来的及打印到存折或清单上的数据的存储，等系统重新上电时打印机不会把这此交易信息丢失，可以直接打印。
传真机：NVSRAM用于存储已经接收到的但还没来得及打印的数据的存储，假如传真机已经接收到了文件还没来得及打印就突然停电，此时的保存旧尤为重要，NVSRAM会把这些内容保存，当重新上电时又会把这部份文件打印出来，使用户不会因为丢视重要文件而失去商机。
扫描仪：用于存储已经扫描了但还没来得及打印的数据的存储，这个作用尤其用于扫描大文件时，如果扫描后还没来得及打印，突然断电，NVSRAM会把这部分数据保存下来，重新上电开机后不需要再浪费时间重新扫描。
当重新上电时，掉电前的数据不会丢失，可以避免因掉电给客户造成的损失。
3．
工业控制类
工控板，铁路/地铁信号控制系统，高压电继电器等
这类产品中，操作过程和数据计算结果等信息尤为重要，当掉电时，NVSRAM会存储中间操作和计算结果，重新上电时这些结果会重新拷贝到SRAM中，不会丢失任何中间计算结果。
4．
汽车电子类
行驶记录仪
用于汽车实时数据的存储，即
存放汽车发生事故前后的数据，主要是用于分析
事故发生的原因和事故的责任
。发生事故时,汽车系统很可能会没有电源，需
要把速度,刹车，转向灯,车门，发动机的温度等一些重要的信息记录下来，就
需要使用到NVSRAM。
5．
医疗设备列
彩超
用于存储启动设置，医院ID,模式设置等等。
6．
服务器类
RAID服务器
RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks), 由于是由多块硬盘组成，需要记录文件的位置， NVSRAM可以及时保存这些信息，当出现故障时仍然会保留这些信息。
结语
NVSRAM克服了现有非易失性存储器带电池的种种缺点，它封装很小，符合RoHS标准，加工工艺简单，可以保存长达100年；并且在性能上也做了很大的提升，由BBSRAM的70ns提高到了15ns。
本文介绍了针对高端存储应用的最新非易失性存储器架构, 可以根据应用要求以及功能需要选择最佳的非易失性存储器。■ 赛 | 
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