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鐵電存儲器FM18L08在DSP系統中的應用
[摘 要] 介紹了一種新型鐵電存儲器FM18L08，同時還分析了TMS320VC5402 DSP的并行引導裝載模式，給出了一種基于鐵電存儲器FM18L08的DSP脫機獨立運行系統的設計方案，并且該方案已成功的應用到一種語音門鎖系統中。[關鍵詞] DSP；鐵電存儲器；并行引導裝載模式
1 引 言
鐵電存儲器（FRAM）是Ramtron公司近年推出的一款掉電不揮發(fā)存儲器，它結合了高性能和低功耗操作，能在沒有電源的情況下保存數據。FRAM克服了EEPROM和FLASH寫入時間長、擦寫次數低的缺點，其價格又比相同容量的不揮發(fā)鋰電SRAM低很多，已在地鐵系統、抄表系統及IT工業(yè)中得到了廣泛的應用。
TMS320VC5402（以下簡稱C5402）是美國德州儀器公司（TI）推出的一款性價比極高的16bit定點數字信號處理器（DSP），操作速率可達100MIPS，它豐富的內部資源配置為用戶構造系統提供了很大便利，已經在通信、電子、圖象處理等領域得到了廣泛的應用。但是，C5402是RAM型器件，掉電后不能保持任何用戶信息，所以需要用戶把程序代碼放在不揮發(fā)的存儲器內，在系統上電時，通過執(zhí)行自行引導裝載（Bootloader）程序將存儲在外部媒介中的代碼裝載到C5402高速的片內存儲器或系統中的擴展存儲器內，裝載成功后自動去執(zhí)行代碼，完成自啟動。
基于實踐經驗，本文介紹了一種并行接口鐵電存儲器FM18L08的特點，同時還分析了C5402 并行引導裝載模式的特點，給出了一種基于鐵電存儲器FM18L08和C5402接口的設計方案, 實現了基于并行引導裝載模式的DSP脫機獨立運行系統設計，并且該設計方案已成功的應用到一種語音門鎖系統中。
2 FM18L08 FRAM的特點
Ramtron’s FRAM存儲器技術的核心是微小的鐵電晶體集成到記憶體單元，以至于它能象快速的不揮發(fā)RAM一樣操作。 當一個電場被加到鐵電晶體，中心原子順著電場的方向移動。 移去電場，中心原子保持不動，保存記憶體的狀態(tài)， FRAM 記憶體不需要定期刷新，掉電后立即保存數據。
FM18L08是Ramtron公司近年推出的一款存儲容量為32k╳8bits FRAM，其主要特點如下：3.0-3.65V單電源供電；并行接口；提供SOIC和DIP兩種封裝；功耗低，靜態(tài)電流小于15uA，讀寫電流小于10mA；非揮發(fā)性，掉電后數據能保存10年；讀寫無限次。
FM18L08引腳結構如圖1：
/CE：片選
/WE：寫使能
/OE：輸出使能
A0-A14：地址端
DQ0-DQ7：數據端
VDD：電源
VSS：地
3 C5402并行引導裝載模式設計
C5402提供以下幾種引導裝載模式類型：
① HPI（主機接口）引導裝載模式
欲執(zhí)行的程序代碼通過主機接口總線由外部處理器加載至DSP片內存儲器中。當外部處理器將被加載代碼的起始地址（C5402片內地址007FH）的內容改變，便開始執(zhí)行引導裝載程序。
② 8位/16位并行引導裝載模式
引導裝載程序通過外部并行接口總線讀取存放在外部數據存儲單元中的數據。外部數據單元中的數據是按照一定格式存儲的，其信息包括：欲加載的各段程序代碼、各段程序代碼長度、各段程序代碼存放的目標地址、程序代碼的入口地址以及其他配置信息。
③ 8位/16位標準串行口引導裝載模式
引導裝載程序通過被設置為標準模式的多通道緩沖串口（McBSP）讀取存放在外部數據存儲單元中的數據。多通道緩沖串口1（McBSP1）支持8位串行接收方式，多通道緩沖串口0（McBSP0）支持16位串行接收方式。
④ 8位串行EEPROM引導裝載模式
引導裝載程序通過一串聯的EEPROM讀取存放在外部數據存儲單元中的數據。在此種方式中，EEPROM與設置為SPI工作模式的McBSP1相連接。
⑤I/O引導裝載模式
引導裝載程序通過外部并行接口總線地址為00H的I/O口讀取數據。該外部并口接口總線使用異步握手協議（使用C5402的XF和BIO引腳），使數據傳輸速度可按外部存儲器設備的要求執(zhí)行。
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