ต้องการ IC หน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนที่มีความสามารถในการอ่าน / เขียนไม่ จำกัด

ฉันต้องการโซลูชันหน่วยความจำที่จะใช้ในการติดตามจำนวนที่สะสมในโปรเจคไมโครคอนโทรลเลอร์

ด้วยการนับสะสมผมหมายถึงว่าไมโครคอนโทรลเลอร์ใช้ตำแหน่งหน่วยความจำนี้เพื่อนับเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น การนับจะต้องถูกเก็บรักษาไว้ในระหว่างที่ไฟฟ้าดับดังนั้นจึงจำเป็นที่จะต้องมีหน่วยความจำแบบ Non-VOLATILE

อีกทั้งการเกิดเหตุการณ์ที่เพิ่มจำนวนขึ้นบ่อยครั้งดังนั้นจึงมีการเขียนจำนวนมากไปยังหน่วยความจำดังนั้นฉันลังเลที่จะใช้ EEPROM

อินเทอร์เฟซการสื่อสารที่ต้องการจะเป็น I2C แต่ทางเลือกอื่น ๆ ยินดีต้อนรับ

ด้านบนของหัวของฉันฉันจินตนาการถึง SRAM หน่วยความจำระเหยพลังงานต่ำ IC พร้อมตัวเลือกในการใช้พลังงานจากแบตเตอรี่สำรองเช่นเซลล์เหรียญเมื่อปิดเครื่อง

หน่วยความจำชนิดไม่ลบเลือนสามประเภทตรงกับความต้องการของคุณตามขนาดที่มี:

• สวมใส่ EEPROM / FLASH ที่ปรับระดับแล้ว
• แบตเตอรี่สำรอง SRAM
• FRAM

ในแง่ของต้นทุน FRAM นั้นดีที่สุด สิ่งที่คุณต้องมีอยู่ในชิปรวมถึงตัวเก็บประจุสำรองเพื่อการเขียนที่สมบูรณ์ อย่างไรก็ตามขนาดที่มีอยู่ต่ำ
แบตเตอรี่สำรอง SRAM มีขนาดใหญ่และมีราคาวัสดุ
EEPROM ที่ปรับระดับการสึกหรอต้องใช้เฟิร์มแวร์เพื่อจัดการระดับการสึกหรอ

นี่คือสิ่งที่ฉันทำกับผลิตภัณฑ์ที่ยังอยู่ในการผลิตจำนวนมาก

• เก็บพารามิเตอร์และตัวนับทั้งหมดใน RAM
• ต่อสายสัญญาณขัดจังหวะเข้ากับเครื่องตรวจจับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ
• เมื่อเกิดการขัดจังหวะให้ปิดทุกสิ่งที่ใช้พลังงาน (อุปกรณ์ต่อพ่วงส่วนใหญ่ไฟ LED ฯลฯ ) และสำรอง RAM ทั้งหมดเพื่อกะพริบ

ปรากฎว่ามีเวลาประมาณ 10-20ms ระหว่างทริกเกอร์แรงดันไฟฟ้าต่ำและเวลาที่ IC จัดการพลังงานเตะเข้าและปิดทุกอย่างลง (อย่างเป็นระเบียบ) ทำงานได้หรือไม่ขึ้นอยู่กับการจัดเก็บพลังงานในแหล่งจ่ายไฟของคุณ แต่แม้แต่ตัวจ่ายไฟขนาดเล็กก็สามารถทำให้การทำงานช้าลงพอที่คุณจะสามารถเขียนชุดข้อมูลขนาดเล็กได้อย่างน่าเชื่อถือ

Toggle MRAM (magnetoresistive RAM) อ้างว่ามีความทนทานในการเขียนที่ไม่มีที่สิ้นสุดอย่างมีประสิทธิภาพ (พวกเขาไม่ได้ตระหนักถึงกลไกใด ๆ ที่จะทำให้การเขียนเสียไป) ฉันไม่ได้ตระหนักถึงชิปดังกล่าวที่พูด I2C ดังนั้นคุณต้องชำระ SPI นี่คือส่วนหนึ่งดังกล่าว: https://www.digikey.com/product-detail/en/everspin-technologies-inc/MR25H256ACDF/819-1064-ND/8286370

ดูเหมือนคุณจะสามารถใช้ชิปหรือโมดูลนาฬิกา RTC เหล่านี้มีแบตเตอรี่สำรอง SRAM เสริมสำหรับข้อมูลผู้ใช้และมาพร้อมกับอินเตอร์เฟซ I2C

หรือเพียงแค่ใช้ MCU พร้อมแบตเตอรี่สำรอง SRAM เพื่อเริ่มต้นดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีส่วนประกอบภายนอก

Cypress ทำให้สิ่งที่พวกเขาเรียกNonvolatile SRAM เป็น SRAM มาตรฐานที่สำรองข้อมูลโดยอัตโนมัติเมื่อไฟฟ้าดับ เนื่องจากมันเขียนไปยังหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนเมื่อเกิดไฟฟ้าขัดข้องจึงมีความทนทานมากกว่า มันมาในรุ่นอนุกรมและขนาน อาจน้อยไปหน่อยเพราะขนาดที่เล็กที่สุดคือ 64Kb

ภายใต้การทำงานปกติ nvSRAM ทำงานเหมือน SRAM แบบอะซิงโครนัสทั่วไปโดยใช้สัญญาณมาตรฐานและเวลา nvSRAM ทำการสุ่มเข้าถึงแบบอ่านและเขียนโดยเร็วเท่าที่ 20 ns

เมื่อไฟฟ้าขัดข้อง nvSRAM จะบันทึกสำเนาของข้อมูล SRAM ลงในหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือนโดยอัตโนมัติซึ่งข้อมูลได้รับการปกป้องมานานกว่า 20 ปี การถ่ายโอนระหว่างหน่วยความจำ SRAM และหน่วยความจำไม่ลบนั้นเป็นแบบขนานอย่างสมบูรณ์ช่วยให้การดำเนินการเสร็จสมบูรณ์ใน 8 ms หรือน้อยกว่าโดยไม่มีการแทรกแซงของผู้ใช้

เมื่อเปิดเครื่อง nvSRAM จะส่งคืนข้อมูลกลับสู่ SRAM และการทำงานของระบบจะดำเนินต่อจากที่ค้างไว้ nvSRAM ยังจัดเตรียมซอฟต์แวร์ที่ควบคุมโดยผู้ใช้คำสั่ง STORE และ RECALL เริ่มต้นเช่นเดียวกับคำสั่ง STORE ของฮาร์ดแวร์ที่ควบคุมโดยผู้ใช้ในเวอร์ชั่นส่วนใหญ่

สำหรับตัวแปรไบต์เดียว 4, EEPROM จะดีโดยสิ้นเชิง

สมมติว่าคุณเขียนถึงมันหนึ่งครั้งต่อวินาทีและคุณมี EEPROM ขนาด 32Kb แบบทั่วไปและเราไปด้วยความอดทนที่ยาวนานถึง 100,000 รอบการเขียน

คุณสามารถเขียน 4 ไบต์ 8000 ครั้งก่อนที่คุณจะต้องล้าง นั่นควรเป็น 800 ล้านเท่าที่คุณสามารถเขียนได้แม้ใช้การประมาณแบบอนุรักษ์นิยม

ขณะนี้มีเพียง 31.5 ล้านวินาทีต่อปีดังนั้นหนึ่งครั้งต่อวินาทีจึงใช้เวลา 25 ปีในการประเมินความอดทน EEPROM ต่ำสุด

มีตัวเลือกมากมายที่นี่ แต่ปัญหาที่แท้จริงคือการหยุดข้อมูลไม่ให้เสียหาย การสูญเสียพลังงานในระหว่างการเขียนอาจทำให้ข้อมูลเสียหายได้ I2C เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการหลีกเลี่ยงสิ่งนี้เพราะเช่นกับ SPI คุณสามารถพบว่าการเขียนจะปรากฏขึ้น (จากมุมมองของหน่วยความจำ) เพื่อทำครึ่งทางให้สมบูรณ์ผ่านการอัปเดต 4 ไบต์ของคำ 32 บิต I2C นั้นแข็งแกร่งขึ้นเล็กน้อย แต่มีเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

คำแนะนำของฉันคือเก็บค่า 4 ชุด ด้วยวิธีนี้แม้ว่าการเขียนจะถูกขัดจังหวะการเขียนสองรายการจะจับคู่เสมอ

FRAM หรือคล้ายกันอาจเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด