鐵電存儲加密

㈠ iic的應用

I2C匯流排是各種匯流排中使用信號線最少，並具有自動定址、多主機時鍾同步和仲裁等功能的匯流排。因此，使用I2C匯流排設計計算機系統十分方便靈活，體積也小，因而在各類實際應用中得到廣泛應用。下面舉二個應用示例。
I2C的運用比如在鐵電存儲器中，用鐵電存儲數據就是用的I2C匯流排協議。 目前，51、96系列的單片機應用很廣，但是由於它們都沒有I2C匯流排介面，從而限制了在這些系統中使用具有I2C匯流排介面的器件。通過對I2C匯流排時序的分析，可以用51單片機的兩根I/O線來實現I2C匯流排的功能。接I2C匯流排規定：SCL線和SDA線是各設備對應輸出狀態相「與」的結果，任一設備都可以用輸出低電平的方法來延長SCL的低電平時間，以迫使高速設備進入等待狀態，從而實現不同速度設備間的時鍾同步。因此，即使時鍾脈沖的高、低電平時間長短不一，也能實現數據的可靠傳送，可以用軟體控制I/O口做I2C介面。下面就是用GMS97C2051的通用I/O口來作為I2C匯流排介面，並由軟體控制實現數據傳送的例子，圖6為其連線圖。
在單主控器的系統中，時鍾線僅由主控器驅動，因此可以用51系列的一根I/O線作為SCL的信號線，將其設置為輸出方式，並由軟體控制來產生串列時鍾信號。在實際系統中使用了P1.3。另一根I/O線P1.2作為I2C匯流排的串列數據線，可在軟體控制下在時鍾的低電平期間讀取或輸出數據。系統傳輸數據的過程如下：先由單片機發出一個啟始數據信號，接著送出要訪問器件的7位地址數據，並等待被控器件的應答信號。當收到應答信號後，根據訪問要求進行相應的操作。如果是讀入數據，則數據線可一直設為輸入方式，中間不需要改變SDA線的工作方式，每讀入一個位元組均應依次檢測應答信號；如果是輸出數據，則首先將SDA設置為輸出方式，當發送完一個位元組後，需要改變SDA線為輸入方式，此時讀入被控器件的應答信號就完成了一個位元組的傳送。當所有數據傳輸完畢後，應向SDA發出一個停止信號，以結束該次數據傳輸。 下面給出51系列用匯編語言實現啟始、停止、讀、寫、應答的程序，讀者也可以根據I2C匯流排時序在96系列或其它單片機上實現I2C匯流排介面。
a.啟動位程序
ACK：CLR P1.3
NOP
NOP
SETB P1.2
NOP
NOP
NOP
CPL P1.3 ；P1.3=1
NOP
NOP
NOP
DENGDAI：JB P1.2，DENGDAI
RET
b.讀數據程序
讀位元組可以在當前地址讀（CURRENT
READ），也可以隨機讀（RANDOM READ），讀出數據的最後一個位元組後不用加應答信號。
READ：PUSH 0EH
CLR P1.4
LCALL BSTART ；START
MOV A，#0A0H ；SEND THE CNOTROL BYTE
LCALL SENDBYTE
LCALL ACK
MOV A，R1 ；SEND THE ADDRESS
LCALL SENDBYTE
LCALL ACK
LCALL BSTART ；START
MOV A，#0A1H ；SEND THE CNOTROL BYTE
LCALL SENDBYTE
LCALL ACK
LCALL READBYTE
LCALL BSTOP
POP 0EH
RET
送位元組程序：
SENDBYTE：PUSH 0EH
PUSH 00H
MOV R0,#08H
LOOP1:CLR P1.3
NOP
NOP
RLC A
MOV P1.2,C
CPL P1.3 ;P1.3=1
NOP
NOP
DJNZ R0,LOOP1
POP 00H
POP 0EH
RET
讀位元組子程序：
READBYTE：PUSH 0EH
PUSH 00H
MOV R0，#08H；READ THE CONTENT
CLR A
LOOP4：CLR P1.3
NOP
NOP
NOP
SETB P1.3 ；P1.3=1
MOV C,P1.2
RLC A
DJNZ R0,LOOP4
MOV R2,A
POP 00H
POP 0EH
RET
c.寫數據程序：
WRITE：PUSH 0EH
CLR P1.4
LCALL BSTART
MOV A，#0A0H
CLALL SENDBYTE ；SEND THE CONTROL BYTE
LCALL ACK
MOV A，R1 ；SEND THE ADDRESS
LCALL SENDBYTE
LCALL ACK
MOV A，R2 ；WRITE THE CONTENT
LCALL SENDBYTE
LCALL ACK
LCALL BSTOP
POP 0EH
RET
連續寫的兩個位元組之間最好是有10ms的延時。當然，也可以進行頁寫（PAGE
WRITE），即一次性連續寫8個位元組，但採用頁寫方式時每個位元組後要有一個應答信號。
d.停止位程序：
BSTOP：CLR P1.3
NOP
NOP
CLR P1.2
NOP
NOP
NOP
SETB P1.3
NOP
NOP
NOP
SETB P1.2
RET // IIC開始
void Start()
{
SDA=1;SCL=1;NOP4();SDA=0;NOP4();SCL=0;
}
// IIC 結束
void Stop()
{
SDA=0;SCL=0;NOP4();SCL=1;NOP4();SDA=1;
}
// IIC 讀取應答
void RACK()
{
SDA=1;NOP4();SCL=1;NOP4();SCL=0;
}
// IIC 發送非應答
void NO_ACK()
{
SDA=1;SCL=1;NOP4();SCL=0;SDA=0;
}
// IIC向從設備寫入一位元組數據
void Write_A_Byte(uchar b)
{
uchar i;
for(i=0;i<8;i++)
{
b<<=1;SDA=CY;_nop_();SCL=1;NOP4();SCL=0;
}
RACK();
}
// IIC 向從設備的指定地址寫入數據
void Write_IIC(uchar addr,uchar dat)
{
Start();
Write_A_Byte(0xa0);
Write_A_Byte(addr);
Write_A_Byte(dat);
Stop();
DelayMS(10);
}
// IIC 從從設備讀取數據
uchar Read_A_Byte()
{
uchar i,b;
for(i=0;i<8;i++)
{
SCL=1;b<<=1;B|=SDA;SCL=0;
}
return b;
}
// IIC 從從設備的當前地址讀取數據
uchar Read_Current()
{
uchar d;
Start();
Write_A_Byte(0xa1);
d=Read_A_Byte();
NO_ACK();
Stop();
return d;
}
// IIC 從從設備的任意地址讀取數據
uchar Random_Read(uchar addr)
{
Start();
Write_A_Byte(0xa0);
Write_A_Byte(addr);
Stop();
return Read_Current();
}

㈡ 鐵電存儲器有什麼特點

相對於其它類型的半導體技術而言，鐵電存儲器具有一些獨一無二的特性。傳統的主流半導體存儲器可以分為兩類--易失性和非易失性。易失性的存儲器包括靜態存儲器SRAM（static random access memory)和動態存儲器DRAM （dynamic random access memory)。 SRAM和DRAM在掉電的時候均會失去保存的數據。 RAM 類型的存儲器易於使用、性能好，可是它們同樣會在掉電的情況下會失去所保存的數據。
非易失性存儲器在掉電的情況下並不會丟失所存儲的數據。然而所有的主流的非易失性存儲器均源自於只讀存儲器（ROM）技術。正如你所猜想的一樣，被稱為只讀存儲器的東西肯定不容易進行寫入操作
，而事實上是根本不能寫入。所有由ROM技術研發出的存儲器則都具有寫入信息困難的特點。這些技術包括有EPROM (幾乎已經廢止）、EEPROM和Flash。 這些存儲器不僅寫入速度慢，而且只能有限次的擦寫，寫入時功耗大。
鐵電存儲器能兼容RAM的一切功能，並且和ROM技術一樣，是一種非易失性的存儲器。鐵電存儲器在這兩類存儲類型間搭起了一座跨越溝壑的橋梁--一種非易失性的RAM
鐵電存貯器（FRAM）的第一個最明顯的優點是可以跟隨匯流排速度（busspeed）寫入。
鐵電存貯器（FRAM）的第二大優點是幾乎可以無限次寫入。

㈢ 鐵電存儲器和eeprom的區別

鐵電存貯器（FRAM）快速擦寫和非易失性等特點，令系統工程師可以把現有設計中的SRAM和EEPROM器件整合到一個鐵電存貯器（FRAM）里，或者簡單地作為SRAM擴展。
在多數情況下，系統使用多種存儲器類型，FRAM提供了只使用一個器件就能提供ROM,RAM和EEPROM功能的能力，節省了功耗，成本，空間，同時增加了整個系統的可靠性。
最常見的例子就是在一個有外部串列EEPROM嵌入式系統中，FRAM能夠代替EEPROM,同時也為處理器提供了額外的SRAM功能。
典型應用：攜帶型設備中的一體化存儲器，使用低端控制器的任何系統。

㈣ 鐵電存儲器FRAM的FRAM優勢

FRAM有三種不同的特性使其優於浮柵技術器件：
1. 快速寫入
2. 高耐久性
3. 低功耗
以下列舉了FRAM在一些行業應用領域中與其他存儲器相比較的主要優勢：
頻繁掉電環境
任何非易失性存儲器可以保留配置。可是，配置更改或電源失效情況隨時可能發生，因此，更高寫入耐性的FRAM允許無任何限制的變更記錄。任何時間系統狀態改變，都將寫入新的狀態。這樣可以在電源關閉可用的時間很短或立即失效時狀態被寫入存儲器。
高雜訊環境
在嘈雜的環境下向EEPROM寫數據是很困難的。在劇烈的噪音或功率波動情況下，EEPROM的寫入時間過長會出現漏洞（以毫秒衡量），在此期間寫入可能被中斷。錯誤的概率跟窗口的大小成正比。FRAM的寫入執行窗口少於200ns。
RFID系統
在非接觸式存儲器領域里，FRAM提供一個理想的解決方案。低功耗訪問在RFID系統中至關重要，因為，能源消耗是以距離成指數下降的。想要以最小的能耗讀寫標簽數據就必須保持標簽有足夠近的距離。通過對射頻發射機和接收機改進寫入距離，降低運動的靈敏性（區域內的時間）以及降低射頻（RF）功率需求，使需要寫入的應用（i.e.借記卡，在生產工序中使用的標簽）獲得優勢。
診斷和維護系統
在一個復雜的系統里，記錄系統失效時的操作歷史和系統狀態是非常寶貴的。如果沒有這些數據，能夠准確的解決或執行需求指令是很困難的。由於FRAM具備高耐久性的特點，可以生成一個理想的系統日誌。從計算機工作站到工業過程式控制制不同的系統，都能從FRAM中獲益。

㈤ 鐵電存儲器的介紹

鐵電存儲技術早在1921年提出，直到1993年美國Ramtron國際公司成功開發出第一個4K位的鐵電存儲器FRAM產品，目前所有的FRAM產品均由Ramtron公司製造或授權。最近幾年，FRAM又有新的發展，採用了0.35 um工藝，推出了3V產品，開發出「單管單容」存儲單元的FRAM，最大密度可達256K位。

㈥ 鐵電存儲器FRAM的FRAM技術

Ramtron的FRAM技術核心是鐵電。這就使得FRAM產品既可以進行非易失性數據存儲又可以像RAM一樣操作。
F-RAM晶元包含一個鋯鈦酸鉛[Pb(Zr,Ti)O3]的薄鐵電薄膜，通常被稱為PZT（如圖1）。PZT 中的Zr/Ti原子在電場中改變極性，從而產生一個二進制開關。與RAM器件不同，F-RAM在電源被關閉或中斷時，由於PZT晶體保持極性能保留其數據記憶。這種獨特的性質讓F-RAM成為一個低功耗、非易失性存儲器。
當一個電場被加到鐵電晶體時，中心原子順著電場的方向在晶體里移動，當原子移動時，它通過一個能量壁壘，從而引起電荷擊穿。 內部電路感應到電荷擊穿並設置記憶體。移去電場後中心原子保持不動，記憶體的狀態也得以保存。FRAM 記憶體不需要定時刷新，掉電後數據立即保存，它速度很快，且不容易寫壞。
F-RAM、ROM都屬於非易失性存儲器，在掉電情況下數據不會丟失。新一代ROM，像EEPROM（可擦可編程只讀存儲器）和Flash存儲器，可以被擦除，並多次重復編程，但它們需要高電壓寫入且寫入速度非常慢。基於ROM技術的存儲器讀寫周期有限（僅為1E5次），使它們不適合高耐性工業應用。
F-RAM比一般串口EEPROM器件有超過10,000倍的耐性，低於3,000倍的功耗和將近500倍的寫入速度（圖 2）。 F-RAM結合了RAM和ROM的優勢，與傳統的非易失存儲器相比，具有高速、低功耗、長壽命的特點。
FRAM存儲器技術和標準的CMOS製造工藝相兼容。鐵電薄膜被放於CMOS base layers之上，並置於兩電極之間，使用金屬互連並鈍化後完成鐵電製造過程。
Ramtron 的FRAM 記憶體技術從開始到現在已經相當成熟。 最初FRAM 記憶體採用二晶體管/ 二電容器的( 2T/2C) 結構，導致元件體積相對較大。 最近發展的鐵電材料和製造工藝不再需要在鐵電存儲器每一單元內配置標准電容器。 Ramtron 新的單晶體管/ 單電容器結構記憶體可以像DRAM一樣進行操作，它使用單電容器為存儲器陣列的每一列提供參考。與現有的2T/2C結構相比，它有效地把內存單元所需要面積減少一半。新的設計極大的改進了die leverage並且降低了FRAM存儲器產品的生產成本。
Ramtron公司現採用0.35微米製造工藝，相對於現有的0.5微米的製造工藝而言，這極大地降低晶元功耗，提高了成本效率。
這些令人振奮的發展使FRAM在人們日常生活的各個領域找到了應用的途徑。從辦公復印機、高檔伺服器到汽車安全氣囊和娛樂設備， FRAM 使一系列產品的性能得到改進並在全世界范圍內得到廣泛的應用。

㈦ 鐵電存儲器FRAM的SRAM的取代和擴展

鐵電存貯器（FRAM） 快速擦寫和非易失性等特點，令系統工程師可以把現有設計中的SRAM和EEPROM器件整合到一個鐵電存貯器（FRAM）里，或者簡單地作為SRAM擴展。
在多數情況下，系統使用多種存儲器類型，FRAM提供了只使用一個器件就能提供ROM,RAM和EEPROM功能的能力，節省了功耗, 成本, 空間，同時增加了整個系統的可靠性。最常見的例子就是在一個有外部串列EEPROM嵌入式系統中，FRAM能夠代替EEPROM,同時也為處理器提供了額外的SRAM功能。
典型應用：攜帶型設備中的一體化存儲器，使用低端控制器的任何系統。

㈧ 鐵電存儲器FRAM的鐵電應用

存儲器（FRAM）可以讓設計者更快、更頻繁地將數據寫入非易失性存儲器，而且價格比EEPROM低。數據採集通常包括採集和存儲兩部分，系統所採集的數據（(除臨時或中間結果數據外)需要在掉電後能夠保存，這些功能是數據採集系統或子系統所具有的基本功能。在大多數情況下，一些歷史記錄是很重要的。
典型應用：儀表 (電表、氣表、水表、流量表)、RF/ID、儀器,、和汽車黑匣子、安全氣袋、GPS定位系統、電力電網監控系統。 FRAM通過實時存儲數據幫助系統設計者解決了突然斷電數據丟失的問題。參數存儲用於跟蹤系統在過去時間內的改變，它的目的包括在上電狀態時恢復系統狀態或者確認一個系統錯誤。總的來說，數據採集是系統或子系統的功能，不論何種系統類型，設置參數存儲都是一種底層的系統功能。
典型應用： 影印機,列印機, 工業控制, 機頂盒 (Set-Top-Box), 網路設備（網路數據機）和大型家用電器。 鐵電存貯器（FRAM）可以在數據傳遞儲存在其它存儲器之前快速存儲數據。在此情況下，信息從一個子系統非實時地傳送到另一個子系統去.。由於資料的重要性, 緩沖區內的數據在掉電時不能丟失.，在某些情況下，目標系統是一個較大容量的存儲裝置。FRAM以其擦寫速度快、擦寫次數多使數據在傳送之前得到存儲。
典型應用：工業系統、銀行自動提款機 (ATM), 稅控機, 商業結算系統 (POS), 傳真機，未來將應用於硬碟非易失性高速緩沖存儲器。

㈨ 什麼是鐵電存儲器

鐵電存儲器（FRAM）產品將ROM的非易失性數據存儲特性和RAM的無限次讀寫、高速讀寫以及低功耗等優勢結合在一起。FRAM產品包括各種介面和多種密度，像工業標準的串列和並行介面，工業標準的封裝類型，以及4Kbit、16Kbit、64Kbit、256Kbit和1Mbit等密度。

非易失性記憶體掉電後數據不丟失。可是所有的非易失性記憶體均源自ROM技術。你能想像到,只讀記憶體的數據是不可能修改的。所有以它為基礎發展起來的非易失性記憶體都很難寫入，而且寫入速度慢，它們包括EPROM（現在基本已經淘汰）,EEPROM和Flash，它們存在寫入數據時需要的時間長，擦寫次數低,寫數據功耗大等缺點。

FRAM 提供一種與RAM一致的性能,但又有與ROM 一樣的非易失性。 FRAM 克服以上二種記憶體的缺陷並合並它們的優點，它是全新創造的產品，一個非易失性隨機存取儲存器。

FRAM技術

Ramtron的FRAM技術核心是鐵電。這就使得FRAM產品既可以進行非易失性數據存儲又可以像RAM一樣操作。

當一個電場被加到鐵電晶體時，中心原子順著電場的方向在晶體里移動，當原子移動時，它通過一個能量壁壘，從而引起電荷擊穿。 內部電路感應到電荷擊穿並設置記憶體。移去電場後中心原子保持不動，記憶體的狀態也得以保存。FRAM 記憶體不需要定時刷新，掉電後數據立即保存，它速度很快，且不容易寫壞。

FRAM存儲器技術和標準的CMOS製造工藝相兼容。鐵電薄膜被放於CMOS base layers之上，並置於兩電極之間，使用金屬互連並鈍化後完成鐵電製造過程。

Ramtron 的FRAM 記憶體技術從開始到現在已經相當成熟。 最初FRAM 記憶體採用二晶體管/ 二電容器的( 2T/2C) 結構，導致元件體積相對較大。 最近發展的鐵電材料和製造工藝不再需要在鐵電存儲器每一單元內配置標准電容器。 Ramtron 新的單晶體管/ 單電容器結構記憶體可以像DRAM一樣進行操作，它使用單電容器為存儲器陣列的每一列提供參考。與現有的2T/2C結構相比，它有效地把內存單元所需要面積減少一半。新的設計極大的改進了die leverage並且降低了FRAM存儲器產品的生產成本。

Ramtron公司現採用0.35微米製造工藝，相對於現有的0.5微米的製造工藝而言，這極大地降低晶元功耗，提高了成本效率。

這些令人振奮的發展使FRAM在人們日常生活的各個領域找到了應用的途徑。從辦公復印機、高檔伺服器到汽車安全氣囊和娛樂設備， FRAM 使一系列產品的性能得到改進並在全世界范圍內得到廣泛的應用。

鐵電應用

數據採集與記錄

存儲器（FRAM）可以讓設計者更快、更頻繁地將數據寫入非易失性存儲器，而且價格比EEPROM低。數據採集通常包括採集和存儲兩部分，系統所採集的數據（(除臨時或中間結果數據外)需要在掉電後能夠保存，這些功能是數據採集系統或子系統所具有的基本功能。在大多數情況下，一些歷史記錄是很重要的。

典型應用：儀表 (電表、氣表、水表、流量表)、RF/ID、儀器,、和汽車黑匣子、安全氣袋、GPS定位系統、電力電網監控系統。

參數設置與存儲

FRAM通過實時存儲數據幫助系統設計者解決了突然斷電數據丟失的問題。參數存儲用於跟蹤系統在過去時間內的改變，它的目的包括在上電狀態時恢復系統狀態或者確認一個系統錯誤。總的來說，數據採集是系統或子系統的功能，不論何種系統類型，設置參數存儲都是一種底層的系統功能。

典型應用： 影印機,列印機, 工業控制, 機頂盒 (Set-Top-Box), 網路設備（網路數據機）和大型家用電器。

非易失性緩沖

鐵電存貯器（FRAM）可以在數據傳遞儲存在其它存儲器之前快速存儲數據。在此情況下，信息從一個子系統非實時地傳送到另一個子系統去.。由於資料的重要性, 緩沖區內的數據在掉電時不能丟失.，在某些情況下，目標系統是一個較大容量的存儲裝置。FRAM以其擦寫速度快、擦寫次數多使數據在傳送之前得到存儲。

典型應用：工業系統、銀行自動提款機 (ATM), 稅控機, 商業結算系統 (POS), 傳真機，未來將應用於硬碟非易失性高速緩沖存儲器。

SRAM的取代和擴展

鐵電存貯器（FRAM） 快速擦寫和非易失性等特點，令系統工程師可以把現有設計中的SRAM和EEPROM器件整合到一個鐵電存貯器（FRAM）里，或者簡單地作為SRAM擴展。

在多數情況下，系統使用多種存儲器類型，FRAM提供了只使用一個器件就能提供ROM,RAM和EEPROM功能的能力，節省了功耗, 成本, 空間，同時增加了整個系統的可靠性。最常見的例子就是在一個有外部串列EEPROM嵌入式系統中，FRAM能夠代替EEPROM,同時也為處理器提供了額外的SRAM功能。

典型應用：攜帶型設備中的一體化存儲器，使用低端控制器的任何系統。

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㈩ 鐵電存儲器的原理

FRAM利用鐵電晶體的鐵電效應實現數據存儲，鐵電晶體的結構如圖1所示。鐵電效應是指在鐵電晶體上施加一定的電場時，晶體中心原子在電場的作用下運動，並達到一種穩定狀態；當電場從晶體移走後，中心原子會保持在原來的位置。這是由於晶體的中間層是一個高能階，中心原子在沒有獲得外部能量時不能越過高能階到達另一穩定位置，因此FRAM保持數據不需要電壓，也不需要像DRAM一樣周期性刷新。由於鐵電效應是鐵電晶體所固有的一種偏振極化特性，與電磁作用無關，所以FRAM存儲器的內容不會受到外界條件諸如磁場因素的影響，能夠同普通ROM存儲器一樣使用，具有非易失性的存儲特性。
FRAM的特點是速度快，能夠像RAM一樣操作，讀寫功耗極低，不存在如E2PROM的最大寫入次數的問題。但受鐵電晶體特性制約，FRAM仍有最大訪問（讀）次數的限制。