铁电存储器FM31256的使用

带RTC（Real-Time Clock）的I2C总线铁电存储器FM31256 内容摘要：FM31256是一种基于I2C总线、采用铁电体技术的多功能存储芯片。除了非易失存储器外，该器件还具有实时时钟、低电压复位、看门狗计数器、非易失性事件计数器、可锁定的串行数字标识等多种功能。文章主要介绍了FM31256的基本功能、原理，并结合实例给出了其在电磁铸轧电源控制装置中的具体应用方法。

FM31256是由Ramtron公司推出的新一代多功能系统监控和非易失性铁电存储芯片。与其他非易失性存储器比较，它具有如下优点：读/写速度快，没有写等待时间；功耗低，静态电流小于1 mA，写入电流小于150 mA；擦写使用寿命长，芯片的擦写次数为100亿次，比一般的EEPROM存储器高10万倍，即使每秒读/写30次，也能用10年；读/写的无限性，芯片擦写次数超过100亿次后，还能和SRAM一样读/写。

铁电存储器(FRAM)的核心技术是铁电晶体材料。这一特殊材料使铁电存储器同时拥有随机存取存储器(RAM)和非易失性存储的特性。本文介绍了FM31256的主要功能，并具体给出了基于嵌入式C语言编写的存储器读/写程序。

1FM31256的基本结构及原理

FM31256由256 KB存储器和处理器配套电路（processor companion）两部分组成。与一般的采用备份电池保存数据不同，FM31256是真正意义上的非易失（truly nonvolatile）存储器，并且用户可以选择对不同的存储区域以软件方式进行写保护。

FM31256 器件将非易失FRAM与实时时钟（RTC）、处理器监控器、非易失性事件计数器、可编程可锁定的64位ID号和通用比较器相结合。其中，通用比较器可提前在电源故障中断(NMI)时发挥作用或实现其他用途。采用先进的0.35 μm制造工艺，这些功能通过一个通用接口嵌入到14个引脚的SOIC封装中，从而取代系统板上的多个元件。存储器的读/写以及其他控制功能都通过工业标准的I2C总线来实现。

图1为FM31256的原理图。其中，SDA和SCL引脚用于与CPU进行数据交换和命令写入，数据输出部分均具有施密特触发器，以提高抗干扰性能；同时，SDA作为二线接口中的双向信号线，集电极开路输出，可与二线总线上其他器件进行“线或”。A1～A0为器件地址选择信号，即总线上可同时使用4个同类器件。正常模式下，PFI引脚分别为比较器

的输入（不可悬空），CAL/PFO引脚输出PFI引脚的输入信号与1.2 V参考电压之间的比较结果；校准模式下，CAL/PFO引脚将输出512 Hz的方波用于时钟校准。CNT2～CNT1是通过备份电池支持的事件计数器的两路输入端，通过边沿触发启动计数器，触发沿由用户自由选择。

图1FM31256原理图

2FM31256功能及使用方法

在FM31256中，有25个特殊功能寄存器（SFR）00H～18H。通过对这些功能寄存器进行操作，可以实现各种功能。

2.1特殊功能寄存器

（1）实时时钟和比较器

实时时钟包括晶体振荡器、时钟分频器和寄存器系统。它分割32.768 Hz的时基信号以提供1 s（1 Hz）的分辨率，寄存器（02H～08H）以BCD格式提供秒、分、时、星期、日、月、年信息，用户可对其进行读/写访问。启动时钟前须将SFR中01H地址的OSCE N位（D7）置位，振荡器起振；同时将00H地址的R位（D0）置位，可将时钟数据写入寄存器用于读出。若此时正处于时钟刷新阶段，则由于刷新操作优先于写入寄存器的操作，因而保证了时钟的准确性。重新设置时钟时，只须设定00H地址的W位。

FM31256的时钟精度可通过软件校准，将00H地址的CAL位（D2）置位，时钟进入校准模式，比较器输出512 Hz的频率信号，并可通过设置01H地址的CAL4～CAL0位（D 4～D0）确定校准值。当00H地址的CAL位（D2）为0时，进入比较器模式。

（2）处理器伴侣

处理器伴侣包括CPU通常需要的功能。系统监测由低电平状态或看门狗计数溢出的中断输出信号。

当系统电源电压低于设定的阈值或看门狗计数器溢出时，FM31256将输出低电平复位脉冲，复位信号持续100 ms。改变0BH地址的VTP1～VTP0位（D1～D0），可以设定电平检测的阈值；改变0AH地址的WDT4～WDT0位（D4～D0），看门狗的溢出时间可以在100 ms到3 s之间选择，其中0AH地址的WDE位（D7），用于看门狗启动或停止；09H地址用于监视复位信号来源（看门狗计数器、上电复位或后备电源电压）以及控制看门狗计数器清零。系统软件须在要求的时间周期内，向09H地址的WR3～WR0位（D3～D0）写入1010，使计数器清零。

（3）事件计数器

FM31256有2个独立的后备电池支持的16位事件计数器CN1和CN2，位于寄存器0 DH～10H中。若将SFR中0CH地址的CC位（D2）置位，则可以组成一个32位的计数器。CIN1和CIN2是事件计数器信号输入端，在32位计数器模式下CIN2无效。计数采用可编程边沿触发方式，若0CH地址的C1P位（D0）置位，则CIN1采用上升沿触发，否则是下降沿触发；0CH地址的C2P位（D1）用于控制CIN2。

（4）串行数据标识区

FM31256的SFR中的11H～18H地址串行标识区中可以保存8字节（64位）数据。该存储区为非易失性存储区，可对其进行无限次的读/写操作，但如果将0BH地址的SNL 位（D7）置位，则不能再对该存储区进行操作，且这种操作是不可逆的。

2.2FM31256的读/写操作

FM31256作为从机，集成了两个功能不同的部件，每个部件都可以被独立访问。一个是存储器，访问时从机地址的位7～4必须被设置为1010B；若要访问实时时钟/处理器伴侣，则从机地址的位7～4必须被设置为1101B。该器件采用二线制的I2C接口，二线协议由S

DA和SCL两个引脚的状态确定。共有4种状态：开始、停止、数据传输及应答。其通信基本格式如图2所示。

图2I2C总线通信基本格式

FM31256严格按I2C总线的时序和数据格式操作，其访问操作过程可描述为如下步骤：启动—从机地址—应答—目标地址—应答—(启动—从机地址—应答)—数据(单或多字节)—应答—停止（注：从机地址中包含了读写命令；括号中的步骤为当前地址读和连续地址读命令所特有的)。这里对应答信号作些说明。应答脉冲发生在第8个数据位传送之后。在这个状态下，发送方须释放SDA让接收方驱动；当接收方发出低电平时，表示正常应答，当发出高电平时，表示无应答。不应答有两种情况：一是数据传送出错，无应答使发送方终止当前操作，以便重新寻址；二是接收方有意不作应答，以结束当前操作。

在对SFR操作时，首先发送的命令字节为“1 1 0 1 X A1 A0 R/W”，目标地址为单字节范围（00H～18H）。FM31256的32 KB存储单元地址为0000H～7FFFH，对其进行操作时，首先发送的命令字节为“1 0 1 0 X A1 A0R/W”，目标地址长度为双字节，即RAM 区的寻址能力为0～65 535。FM31系列存储器具有内部地址锁存和自动累加功能，当对连续地址区进行读/写操作时，只须发送存储区首地址。

3FM31256在电磁铸轧电源控制中的应用

将FM31256应用在电磁铸轧电源控制装置当中，实现主控系统的看门狗复位、给定参数、实时时钟及故障记录保存的功能。

作为一种解决微处理器因干扰而死机问题的有效方法，看门狗的作用是必不可少的。针对控制对象，需要对A、B、C三相控制装置进行调节，包括设定正弦波的频率和幅值、反馈系数、PID参数、过流延时、开放延时和关断延时等；将这些给定的参数及时写入铁电存储器FM31256的存储单元中，使之掉电后仍能保存。当系统发生故障时，例如控制装置中

晶闸管周围温度超过额定温度，装置就会发出报警信号，并将发生故障的准确时间、实际温度值记录在FM31256的存储单元中，以便系统查询；同时，FM31256的事件计数器加1计数。同样，利用串行标识区可锁定的功能，可将电磁铸轧电源控制装置的序列号写入其中，非常安全可靠。

3.1硬件原理

电磁铸轧电源控制装置应用FM31256的硬件接口电路如图3所示。从图3中可以看出，系统以超低功耗MSP430系列芯片MSP430F149作为控制器；FM31256作为参数存储单元，与处理器之间采用I2C总线进行通信。由于MSP430F149没有I2C总线接口，所以任取2个I/O口模拟。实时时钟在VDD掉电以后自动切换到后备电源VBAK。

图3FM31256与MSP430F149的硬件接口电路

32.768 kHz晶振等效于6 pF电容。若将SFR的01H单元对应的OSCEN位设为0，同时置00H单元的CAL位为1，使CAL引脚输出512 Hz的脉冲信号，则可检测晶振工作是否正常，因为512 Hz是晶振频率的64分频。制PCB板时须注意：X1和X2晶振引脚均为高阻引脚，两引脚之间的距离须小于5 mm；即使信号位于板内层，也不允许信号线靠近X 1和X2引脚。在晶振引脚周围使用接地保护环，内部或板反面使用接地保护敷铜。

3.2存储区访问程序设计

对FM31256存储器访问操作过程中，微处理器处于主机地位，器件始终处于从机地位。根据上述对FM31256的分析，可以把所有的通信过程归纳为3种类型：①单脉冲，如S tart、Stop、Ack、Nack；②字节发送，如从机地址、目标地址和数据传送；③字节接收，如读操作中的数据传送。因此只要把这些操作以子程序的形式编写好，所有的通信操作就可通过调用这些子程序来完成。这里以MSP430F149微处理器的嵌入式C语言编写。设微处理器端口P6.6为数据线（SDA）；P5.4为时钟线（SCL）。

限于篇幅，本文不作详细介绍，只给出模拟I2C总线及字节写入、读出的部分C语言程序：

说明：SCL线是高电平时，SDA线从高电平向低电平切换，表示起始条件；当SCL是高电平时，SDA线由低电平向高电平切换，表示停止条件。相关的确认时钟脉冲由主机产生，在确认的时钟脉冲器件发送方释放SDA（高电平），在此期间接收方须将SDA拉低。

说明：发送到SDA线上的每个字节须为8位。tran_byte为CPU要发送的字节，CPU读入的数据存储在rece_data中。对FM31256存储器可以直接对当前地址进行“读”操作，也可以连续“读/写”多个字节而无须逐一指定地址。依据上述一般步骤，对存储器的访问操作可归纳为3种基本操作：①设置当前操作目标地址；②写入数据；③读出数据。

访问存储器操作有多种，如内存“写”、当前地址或顺序连续“读”和随机地址“读”操作。在控制程序中，需要向FM31256内存中写入并读出给定参数、故障信息等数据。内存读/写的方法如下：

内存写操作，首先由CPU发送从机地址，然后是内存16位地址，主机通过设置从机地址字节的最低位为0声明一个写操作；接收应答信号后，CPU向FM31256发送数据的每个字节，之后器件又产生应答信号，任何数量的连续字节可以被写入，以停止信号结束传输。有两种类型的读操作：当前地址读操作和随机地址读操作。读操作同样先由CPU发送从机地址，主机通过设置从机地址字节的最低位为1声明一个读操作。当要进行随机读操作时，还要在读取数据之前，发送16位内存地址之后读取任意个字节，每个字节后应跟随应答信号，以停止信号结束传输。

在电磁铸轧电源控制装置的主控程序中，还将调用时钟刷新函数Flash_time()、时钟写入函数Write_time()、寄存器写入函数Register_write()和寄存器读出函数Register_read()。

启动RTC和WatchDog的流程图如图4所示。

图4启动RTC和WatchDog的流程图

结语

将铁电存储器用于电磁铸轧电源控制装置中，与MSP430系列单片机相结合，充分发挥了其强大的功能；同时取代了传统的EEPROM和实时时钟芯片，既降低了硬件成本，又简化了软件设计。实践证明，FM31256具有良好的推广应用前景。

虚拟存储器管理实验报告

淮海工学院计算机科学系实验报告书 课程名：《操作系统》 题目：虚拟存储器管理 页面置换算法模拟实验 班级： 学号： 姓名：

一、实验目的与要求 1.目的： 请求页式虚存管理是常用的虚拟存储管理方案之一。通过请求页式虚存管理中对页面置换算法的模拟，有助于理解虚拟存储技术的特点，并加深对请求页式虚存管理的页面调度算法的理解。 2.要求： 本实验要求使用C语言编程模拟一个拥有若干个虚页的进程在给定的若干个实页中运行、并在缺页中断发生时分别使用FIFO和LRU算法进行页面置换的情形。其中虚页的个数可以事先给定（例如10个），对这些虚页访问的页地址流（其长度可以事先给定，例如20次虚页访问）可以由程序随机产生，也可以事先保存在文件中。要求程序运行时屏幕能显示出置换过程中的状态信息并输出访问结束时的页面命中率。程序应允许通过为该进程分配不同的实页数，来比较两种置换算法的稳定性。 二、实验说明 1．设计中虚页和实页的表示 本设计利用C语言的结构体来描述虚页和实页的结构。 在虚页结构中，pn代表虚页号，因为共10个虚页，所以pn的取值范围是0—9。pfn代表实页号，当一虚页未装入实页时，此项值为-1；当该虚页已装入某一实页时，此项值为所装入的实页的实页号pfn。time项在FIFO算法中不使用，在LRU中用来存放对该虚页的最近访问时间。 在实页结构中中，pn代表虚页号，表示pn所代表的虚页目前正放在此实页中。pfn代表实页号，取值范围（0—n-1）由动态指派的实页数n所决定。next是一个指向实页结构体的指针，用于多个实页以链表形式组织起来，关于实页链表的组织详见下面第4点。 2．关于缺页次数的统计 为计算命中率，需要统计在20次的虚页访问中命中的次数。为此，程序应设置一个计数器count，来统计虚页命中发生的次数。每当所访问的虚页的pfn项值不为-1，表示此虚页已被装入某实页内， 此虚页被命中，count加1。最终命中率=count/20*100%。 3．LRU算法中“最近最久未用”页面的确定 为了能找到“最近最久未用”的虚页面，程序中可引入一个时间计数器countime，每当要访问 一个虚页面时，countime的值加1，然后将所要访问的虚页的time项值设置为增值后的当前

铁电存储器原理及应用比较

铁电存储器原理及应用比较摘要：介绍铁电存储器（FRAM）的一般要领和基本原理，详细分析其读写操作过程及时序。将FRAM与其它存储器进行比较，分析在不同场合中各自的优缺点。最后以FM1808为例说明并行FPGA与8051系列单片机的实际接口，着重分析与使用一般SRAM的不同之处。关键词：铁电存储器 FRAM原理 8051 存储技术1 背景铁电存储技术最在1921年提出，直到1993年美国Ramtron国际公司成功开发出第一个4Kb的铁电存储器FRAM产品，目前所有的FRAM产品均由Ramtron公司制造或授权。最近几年，FRAM又有新的发展，采用了0.35μm工艺，推出了3V产品，开发出“单管单容”存储单元的FRAM，最大密度可在256Kb。2 FRAM原理FRAM利用铁电晶体的铁电效应实现数据存储，铁电晶体的结构如图1所示。铁电效应是指在铁电晶体上施加一定的电场时，晶体中心原子在电场的作用下运动，并达到一种稳定状态；当电场从晶体移走后，中心原子会保持在原来的位置。这是由于晶体的中间层是一个高能阶，中心原子在没有获得外部能量时不能越过高能阶到达另一稳定位置，因此FRAM保持数据不需要电压，也不需要像DRAM一样周期性刷新。由于铁电效应是铁电晶体所固有的一种偏振极化特性，与电磁作用无关，所以FRAM存储器的内容不会受到外界条件（诸如磁场因素）的影响，能够同普通ROM存储器一样使用，具有非易失性的存储特性。FRAM的特点是速度快，能够像RAM一样操作，读写功耗极低，不存在如E2PROM的最大写入次数的问题；但受铁电晶体特性制约，FRAM仍有最大访问（读）次数的限制。2．1 FRAM 存储单元结构FRAM的存储单元主要由电容和场效应管构成，但这个电容不是一般的电容，在它的两个电极板中间沉淀了一层晶态的铁电晶体薄膜。前期的FRAM的每个存储单元使用2个场效应管和2个电容，称为“双管双容”（2T2C），每个存储单元包括数据位和各自的参考位，简化的2T2C存储单元结构如图2（a）所示。2001年Ramtron设计开发了更先进的“单管单容”（1T1C）存储单元。1T1C的FRAM所有数据位使用同一个参考位，而不是对于每一数据位使用各自独立的参考位。1T1C的FRAM产品成本更低，而且容量更大。简化的1T1C存储单元结构（未画出公共参考位）如图2（b）所示。2.2 FRAM的读/写操作FRAM保存数据不是通过电容上的电荷，而是由存储单元电容中铁电晶体的中心原子位置进行记录。直接对中心原子的位置进行检测是不能实现的。实际的读操作过程是：在存储单元电容上施加一已知电场（即对电容充电），如果原来晶体中心原子的位置与所施加的电场方向使中心原子要达到的位置相同，中心原子不会移动；若相反，则中心原子将越过晶体中间层的高能阶到达另一位置，在充电波形上就会出现一个尖峰，即产生原子移动的比没有产生移动的多了一个类峰。把这个充电波形同参考位（确定且已知）的充电波形进行比较，便可以判断检测的存储单元中的内容是“1”或“0”。[!--empirenews.page--]无论是2T2C还是1T1C的FRAM，对存储单元进行读操作时，数据位状态可能改变而参考位则不会改变（这是因为读操作施加的电场方向与原参考位中原子的位置相同）。由于读操作可能导致存储单元状态的改变，需要电路自动恢复其内容，所以每个读操作后面还伴随一个“预充”（precharge）过程来对数据位恢复，而参考位则不用恢复。晶体原子状态的切换时间小于1ns，读操作的时间小于70ns，加上“预充”时间60ns，一个完整的读操作时间约为130ns。图2 写操作和读操作十分类似，只要施加所要的方向的电场改变铁电晶体的状态就可以了，而无需进行恢复。但是写操作仍要保留一个“预充”时间，所以总的时间与读操作相同。FRAM的写操作与其它非易失性存储器的写操作相比，速度要快得多，而且功耗小。2.3 FRAM的读写时序在FRAM读操作后必须有个“预充电”过程，来恢复数据位。增加预充电时间后，FRAM一个完整的读操作周期为130ns，如图3（a）所示。这是与SRAM和E2PROM不同的地方。图3（b）为写时序。3 FRAM与其它存储技术比较目前Ramtron公司的FRAM主要包括两大类：串行FRAM和并行FRAM。其中串行FRAM 又分I2C两线方式的FM24××系列和SPI三线方式的FM25xx系列。串行FRAM与传统的24xx、25xx型的E2PROM引脚及时序兼容，可以直接替换，如Microchip、Xicor公司的同型号产品；并行FRAM价格较高但速度快，由于存在“预充”问题，在时序上有所不同，不能和传统的

9外部存储器(两课时)

授课课题：外部存储器 授课时间：月日第周星期第节 授课班级： 授课类型：理论课 教学目标、要求： 1、认识计算机的外部存储器 2、掌握外部存储器的相关参数 教学重难点： 1、认识计算机的外部存储器 2、掌握外部存储器的相关参数 教学方法：讲授 教学手段：多媒体 教时安排：2课时 参考资料：无 教学过程： 外部存储器即外存，也称辅存，主要作用是长期存放计算机工作所需的系统文件、应用程序、用户程序、文档和数据等。 外存储器是指除计算机内存以及CPU缓存以外的存储器，一般断电后任然能保存数据。常见的有硬盘、软盘、光盘、U盘等。 1、硬盘

硬盘的存储容量较大，目前流行的硬盘容量一般在80GB—1.5TB 之间，存取速度比早起的硬盘有了很大的提高，是目前计算机系统配置中必不可少的外存储器，由一个或者多个玻璃制的碟片组成，这些碟片外部覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。 2、硬盘的主要性能技术指标 作为计算机系统的数据存储器，容量是硬盘最主要的参数。 硬盘的容量以兆字节或千兆字节为单位，计算机是以1024为换算的，但硬盘厂商通常是以1000为换算单位，所以硬盘上标称的容量在计算机中显示的要小一点。 转速时硬盘内电机主轴的旋转速度，也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数，转速决定硬盘内部传输率和需找文件的速度。单位是每分钟多少转。 平均访问时间是指磁头从其实位置到达目标磁道位置，并且从目标磁道上找到要读写的数据扇区所需的时间。 目前硬盘的平均寻道时间通常在8—12MS之间，决定着硬盘的访问速度快慢。 传输速率是指硬盘的数据传输率，硬盘的读写数据的速度，单位为兆比特每秒，包括内部数据传输率和外部数据传输率。 内部传输率也称为持续传输率或借口传输率，标称的是系统总线与硬盘缓冲区之间的数据传输率，外部数据传输率与硬盘借口类型和硬盘缓存的大小有关。

铁电随机存储器(FRAM)的工作原理(EN)

Technology Note Sept. 2007 Ramtron International Corporation 1850 Ramtron Drive, Colorado Springs, CO 80921 (800) 545-FRAM, (719) 481-7000, Fax (719) 481-7058 F-RAM Technology Brief Overview Established semiconductor memory technologies are divided into two categories: 1. RAMs are Random Access Memories, which simply means that the access time for reads and writes are symmetric. 2. Nonvolatile memories have traditionally been ROM (Read Only Memory) until the advent of floating gate technology, which produced electrically erasable memories such as Flash and EEPROM. These products allow for in-system programming but read and write access times are dissimilar. In fact, the write access times can be several orders of magnitude greater than the read access times. Ferroelectric Random Access Memory or F-RAM has attributes that make it the ideal nonvolatile memory. It is a true nonvolatile RAM. The write advantages and non-volatility make it quite suitable for storing data in the absence of power. Ferroelectric Property The ferroelectric property is a phenomena observed in a class of materials known as Perovskites. Figure 1 shows a Perovskite crystal. The atom in the center has two equal and stable low energy states. These states determine the position of the atom. If a field is applied in the proper plane, the atom will move in the direction of the field. Applying an electric field across the crystal causes the low energy state or position to be in the direction of the field and, conversely, the high energy state in the opposite position. The applied field will, therefore, cause the atom to move from the high energy state to the low energy state. This transition produces energy in the form of charge generally referred to as switch charge (Qs). Therefore, applying an alternating electric field across the crystal will cause the atom to move from the top of the crystal to the bottom and back again. Each transition will produce charge, Qs. Figure 1. Ferroelectric (Perovskite) Crystal A common misconception is that ferroelectric crystals are ferromagnetic or have similar properties. The term “ferroelectric” refers to similarity of the graph of charge plotted as a function of voltage (Figure 2) to the hysteresis loop (BH curve) of ferromagnetic materials. Ferroelectric materials switch in an electric field and are not affected by The ferroelectric material has two states, the atom at the top, which is referred to as up polarization, and the atom at the bottom, which is referred to as down polarization (Figure 3). Therefore, with a viable sensing scheme a binary memory can be produced. Figure 3. Crystal Polarization

AD10原理图封装列表

原理图封装列表 Name Description ------------------------------------------------------------------------------------------------- 74ACT573T双向数据传输 74HC138138译码器 74HC1544-16译码器 74HC4052双通道模拟开关 74HC595移位寄存器 74HVC32M双输入或门 74LS32M双输入或门 74VHC04M非门 ACS712电流检测芯片 ACT45B共模电感 AD5235数控电阻 AD8251可控增益运放 AD8607AR双运放 AD8667双运放 AD8672AR双运放 ADG836L双刀双掷数字开关 AFBR-5803-ATQZ光以太网 AS1015可调升压芯片 ASM1117 3.3V稳压芯片 AT24C02EEROM存储器 AT89S5251系列单片机 BC57F687蓝牙音频模块 BCP68NPN三极管 BCP69T PNP三极管 BEEP蜂鸣器 BMP闪电符号 BTS7970电机驱动 Battery备份电池 Butterfly功率激光器 Butterfly-S功率激光器 CD4052BCM双通道模拟开关 CG103BOSCH点火芯片 CHECK测试点 CY7C026AV RAM CY7C1041CV33RAM Cap无极性电容 Cap Pol极性电解电容 D Connector 15VGA D Connector 9串口

D-Schottky肖特基二极管 DAC8532数模转换 DM9000A网络芯片 DM9000C网络芯片 DP83848I网络芯片 DPY-4CA共阳4位数码管 DPY-4CK共阴4位数码管 DRV411闭环磁电流 DS1307Z实时时钟 DS18B20温度传感器 Diode二极管 Diode-Z稳压二极管 Diode_CRD恒流二极管 EMIF接插件 FIN散热片 FM24CL16铁电存储器 FPC-30P FPC排线连接器 FPC-40P FPC排线连接器 FT232RL USB转串口 FZT869NPN三极管 Fuse 2保险丝 G3VM-61半导体继电器 GA240Freescale16位单片机HFBR-1414光发送 HFBR-2412光接收 HFKC单刀双掷继电器 HK4100F单刀双掷继电器 HR911103A网络接口 HR911105A以太网接口 HS0038B红外接收器 Header 10Header, 10-Pin Header 10X2Header, 10-Pin Header 14X2B2*14双排插针 Header 16Header16贴片 Header 16X2接插件 Header 2接插件 Header 2X2A接插件 Header 2X2B接插件 Header 3接插件 Header 32X2接插件 Header 4接插件 Header 40接插件 Header 5X2接插件 Header 6接插件

第5章虚拟存储器-题库及参考答案

第5章虚拟存储器－选择题参考答案 一、单项选择题 1.【2012统考真题】下列关于虚拟存储器的叙述中,正确的是() A.虚拟存储只能基于连续分配技术 B.虚拟存储只能基于非连续分配技术 C.虚拟存储容量只受外存容量的限制 D.虚拟存储容量只受内存容量的眼制 2.请求分页存储管理中,若把页面尺寸增大一倍而且可客纳的最大页数不变则在程序顺序执行时缺页中断次数 会() A.增加 B.减少 C.不变 D.可能增加也可能减少 3.进程在执行中发生了缺页中断,经操作系统处理后,应让其执行()指令 A.被中断的前一条 B.被中断的那一条 C.被中断的后一条 D.启动时的第一条 4.【2011统考真题】在缺页处理过程中,操作系统执行的操作可能是() Ⅰ.修改页表Ⅱ.磁盘1O Ⅲ.分配页框 A.仅Ⅰ、Ⅱ B.仅Ⅱ C.仅Ⅲ D.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ 5.【2013统考真题】若用户进程访问内存时产生缺页,则下列选项中,操作系回 统可能执行的操作是() Ⅰ.处理越界错Ⅱ.置换页Ⅲ.分配内存 A.仅Ⅰ、Ⅱ B.仅Ⅱ、Ⅲ C.仅Ⅰ、Ⅲ D.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ 6.虚拟存储技术是() A.补充内存物理空间的技术 B.补充内存逻辑空间的技术 C.补充外存空间的技术 D.扩充输入/输出缓冲区的技术 7.以下不属于虚拟内存特征的是() A.一次性 B.多次性 C.对换性 D.离散性 8.为使虚存系统有效地发挥其预期的作用,所运行的程序应具有的特性是() A.该程序不应含有过多的O操作 B.该程序的大小不应超过实际的内存容量 C.该程序应具有较好的局部性 D.该程序的指令相关性不应过多 9.()是请求分页存储管理方式和基本分页存储管理方式的区别 A.地址重定向 B.不必将作业全部装入内存 C.采用快表技术 D.不必将作业装入连续区城 10.下面关于请求页式系统的页面调度算法中,说法错误的是() A.一个好的页面调度算法应减少和迎免抖动现象

FM31256的基本结构及原理

FM31256的基本结构及原理 摘要FM31256是一种基于I2C总线、采用铁电体技术的多功能存储芯片。除了非易失存储器外，该器件还具有实时时钟、低电压复位、看门狗计数器、非易失性事件计数器、可锁定的串行数字标识等多种功能。文章主要介绍了FM31256的基本功能、原理，并结合实例给出了其在电磁铸轧电源控制装置中的具体应用方法。 关键词I2C总线铁电体技术 RTC MSP430F FM31256是由Ramtron公司推出的新一代多功能系统监控和非易失性铁电存储芯片。与其他非易失性存储器比较，它具有如下优点：读/写速度快，没有写等待时间；功耗低，静态电流小于1 mA，写入电流小于150 mA；擦写使用寿命长，芯片的擦写次数为100亿次，比一般的EEPROM存储器高10万倍，即使每秒读/写30次，也能用10年；读/写的无限性，芯片擦写次数超过100亿次后，还能和SRAM一样读/写。 铁电存储器(FRAM)的核心技术是铁电晶体材料。这一特殊材料使铁电存储器同时拥有随机存取存储器(RAM)和非易失性存储的特性。本文介绍了FM31256的主要功能，并具体给出了基于嵌入式C语言编写的存储器读/写程序。 1 FM31256的基本结构及原理 FM31256由256 KB存储器和处理器配套电路（processor companion）两部分组成。与一般的采用备份电池保存数据不同，FM31256是真正意义上的非易失（truly nonvolatile）存储器，并且用户可以选择对不同的存储区域以软件方式进行写保护。 FM31256 器件将非易失FRAM与实时时钟（RTC）、处理器监控器、非易失性事件计数器、可编程可锁定的64位ID号和通用比较器相结合。其中，通用比较器可提前在电源故障中断(NMI)时发挥作用或实现其他用途。采用先进的0.35 μm制造工艺，这些功能通过一个通用接口嵌入到14个引脚的SOIC封装中，从而取代系统板上的多个元件。存储器的读/写以及其他控制功能都通过工业标准的I2C总线来实现。 图1为FM31256的原理图。其中，SDA和SCL引脚用于与CPU进行数据交换和命令写入，数据输出部分均具有施密特触发器，以提高抗干扰性能；同时，SDA 作为二线接口中的双向信号线，集电极开路输出，可与二线总线上其他器件进行“线或”。A1～A0为器件地址选择信号，即总线上可同时使用4个同类器件。正常模式下，PFI引脚分别为比较器的输入（不可悬空），CAL/PFO引脚输出PFI 引脚的输入信号与1.2 V参考电压之间的比较结果；校准模式下，CAL/PFO引脚将输出512 Hz的方波用于时钟校准。CNT2～CNT1是通过备份电池支持的事件计数器的两路输入端，通过边沿触发启动计数器，触发沿由用户自由选择。

目前计算机上最常用的外存储器是()

信息技术试卷----难题 一、选择题 1、目前计算机上最常用的外存储器是（）。 A．打印机 B.数据库 C.磁盘 D.数据库管理系统 2、计算机的系统软件与应用软件的相互作用是（）。 A.前者以后者为基础 B.后者以前者为基础 C.互不为基础 D.互为基础 3、微机使用的内存RAM中存储的数据在断电后（）丢失。 A.不会 B.部分 C.完全 D. 有时 4、通常，一个汉字和一个英文字符在计算机中存储所占字节数的比例为（）。 A.4：1 B.2：1 C.1：1 D.1：2 5、计算机病毒对于操作计算机的人（）。 A.只会感染，不会致病 B.会感染致病，但无严重危害 C.不会感染 D.产生的作用尚不清楚 6、计算机外存储器中存放的数据，在正常情况下，断电后（）丢失。 A.不会 B.少量 C.完全 D.不一定 7、当软盘处于写保护时，（）。 A.既能读又能写 B. 既不能读又不能写 C.只能读不能写 D.不能读但能写 8、（）键的功能是取消当前操作。 A.Enter B.Alt C.Esc D.Ins 9、办公自动化是计算机的一项应用，它属于计算机的（）方面的应用。A.数据处理 B.科学计算 C.实时控制 D.辅助设计 10、一只软盘只能进行读取操作，一般情况下（）。 A.病毒不能侵入 B.病毒能侵入 C.能够向里面存入信息 D.能修改里面的文件 11、通常所说的内存容量主要是指（）的容量。 A.CPU B.ROM C.RAM D.128MB 12、下列不属于操作系统的是（）。 A.Unix B.Windows95 C.Word D.MS-DOS 13、对于计算机裸机来说，首先必须安装的软件是（）。 A.画图软件 B.应用软件 C.文字处理软件 D.操作系统软件 14、若想关闭计算机，可以按（）组合键。 A.Alt+F4 B.Ctrl+F4 C.Esc D.Ctrl+Alt+Del 15、在Windows98中，下列文件名不合法的是（）。 A.练习题.DOC B.aBc C.How are you D.hello*.* 16、若要给一个文件夹重命名，可以先选中该文件，然后按（）键。 A.F1 B.F2 C.F3 D.Del 17、对文件重命名后，文件的内容（）。

linux系统如何实现虚拟存储器

linux系统如何实现虚拟存储器 摘要：Linux 操作系统是一种能运行于多种平台、源代码公开、免费、功能强大、与Unix 兼容的操作系统。本文主要阐述了Linux 虚存管理的基本特点, 并分析了Linux 页式存储管理的特点、虚存的实现方法, 以及主要Linux虚拟地址空间的管理。此外还介绍了Linux缺页中断处理。 关键字：Linux ; 虚存管理; 中断处理 1.虚拟存储器 虚拟存储器的概念：以透明的方式给用户提供一个比实际内存大的多的作业地址空间。它不是任何实际的物理存储器，而是一个非常大的存储器的逻辑模型。 虚拟存储技术的实现思想：根据程序执行的局部性原理，在作业信息不全部装入内存的情况下，作业是可以运行的。例如对于一个4页大小的作业，当前只有3个空闲内存块，运行改作业的可行的办法就是将作业的3页装入内存的3个空闲块，先运行这3页，而将剩余的页暂时存放在外存上，待需要使用在第4页上的信息时，再选中在内存中的一页交换出内存，从而让出一个内存块以便装入第4页。作业的页面在内存与外存上的交换这一过程对用户是透明的，它是由操作系统自动完成的，这也相当于利用外存的空间扩充了内存空间。这就是虚拟存储技术的实现思想。根据虚拟存储技术的实现思想可知实现虚拟存储器必须具备以下条件： （1）实际内存空间。由于用户程序要在实际内存中运行，所以内存空间是实现虚拟存储器的基础。 （2）外存上的内存交换区。用户作业的一部分进入内存，另一部分暂时存放在外存的一个区域中，作业在内存与该区域之间换进、换出，该区域作为内存的扩充空间，因此，这个区域称为内存交换区。内存交换区的大小是可以设定的。但它必须受虚拟地址空间的限制。 （3）虚拟地址。针对虚拟存储器的使用，用户在编制程序时应使用逻辑地址。因此，逻辑地址也称为虚拟地址，逻辑地址空间也称为虚拟地址空间。虽然使用虚拟存储技术使得用户的作业的大小可以大于实际内存的大小，但是还是受到虚拟地址空间的限制，而虚拟地址空间的大小受到地址寄存器位数的限制，如一个32位的地址寄存器其虚拟地址空间最大为232字节，即4GB。 （4）换进、换出机制。如何实现作业在内存与交换区之间换进、换出？怎样选择作业在内存部分中的一部分进行换出？这都是实现虚拟存储技术必须解决的问题。 2.页式虚拟存储基本原理 基本思想：作业信息的副本存放在外存上，当作业被调度运行时，至少要将作业的第一页内容装入内存，在执行的过程当中，访问到不在内存的页时，再把它们调入内存。

铁电材料的特性及应用综述

铁电材料的特性及应用综述 孙敬芝 （河北联合大学材料科学与工程学院河北唐山 063009）摘要：铁电材料具有良好的铁电性、压电性、热释电以及性光学等特性以及原理，铁电材料是具有驱动和传感2 种功能的机敏材料, 可以块材、膜材(薄膜和厚膜) 和复合材料等多种形式应用, 在微电子机械和智能材料与结构系统中具有广阔的潜在应用市场。 关键词：铁电材料；铁电性；应用前景 C haracteristics and Application of Ferroelectric material Sun Jingzhi ( Materials Science and Engineering college, Hebei United University Tangshan 063009,China ) Abstract:Ferroelectric material has good iron electrical, piezoelectric , pyroelectric and nonlinear optical properties, such as a driver and sensing two function piezoelectric materials, can block material, membrane materials (film and thick film) and the compound Material of a variety of forms such as application, in microelectromechanical and intelligent materials and structures in the system with vast potential application market. Keywords: ferroelect ric materials Iron electrical development trend 0前言 晶体按几何外形的有限对称图象, 可以分为32 种点群, 其中有10 种点群: 1, 2, m , mm 2, 4,4mm , 3, 3m , 6, 6mm , 它们都有自发极化。从对称性分析它们的晶体结构都具有所谓的极轴, 即利用对称操作不能实现与晶体的其它晶向重合的轴向, 极轴二端具有不同的物理性能。从物理性质上看, 它们不但具有自发极化, 而且其电偶极矩在外电场作用下可以改变方向。在介电强度允许条件下, 能够形成电滞回线。晶体这种性能称为铁电性, 具有铁电性的材料称为铁电材料。1920 年法国人V alasek 发现了罗息盐(酒石酸钾钠 ) 的特异介电性, 导致“铁电性”概念的出现(也有人认为概念出现更早)。现在各种铁电材料十分丰富,

计算机存储器——内存和外存

计算机存储器——内存和外存 引言：存储器是计算机的第二个子系统。它有一个重要的特性——无限可复制性，即其 存放的数据被取出后，原来存放的数据依然存在，所以可以被反复利用。本报告将从存储器的原理、分类、功能和发展状况等方面进行探究分析。 摘要：在计算机的组成结构中，有一个很重要的部分，就是存储器。存储器的主要功能 是存储程序和各种数据，并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。其是具有“记忆”功能的设备，是计算机智能化的重要保证。存储器（Memory）是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。计算机中全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。它根据控制器指定的位置存入和取出信息。有了存储器，计算机才有记忆功能，才能保证正常工作。那么现有存储器的种类有哪些、它们又有哪些各自不同的性能及它们是如何在计算机中发挥存储作用的呢？为了理清楚以上问题，我做了有关于计算机内存与外存的相关研究。 关键词：存储器内存 RAM ROM 外存 正文： 存储器，英文名称为Memory，顾名思义，是一种用于存储信息的仪器，常用于计算机中的数据储存，计算机工作所需的所有数据都被存储在存储器中，包含原始数据、计算过程中所产生数据、计算所需程序、计算最终结果数据等等。存储器的存在才使得计算机有了超强的记忆能力。由此可见存储器对于计算机之重要性。 在介绍存储器原理之前，先解释一些重要名词。 存储位：存放一个二进制数位的存储单元，是存储器最小的存储单位，或称记忆单元存储字：一个数(n位二进制位)作为一个整体存入或取出时，称存储字 存储单元：存放一个存储字的若干个记忆单元组成一个存储单元 存储体：大量存储单元的集合组成存储体 存储单元地址：存储单元的编号 字编址：对存储单元按字编址 字节编址：对存储单元按字节编址 寻址：由地址寻找数据，从对应地址的存储单元中访存数据。

完美的铁电存储器

完美的铁电存储器 一. Fujitsu铁电存储器(FRAM) 技术原理 日本Fujitsu公司是全球最大的铁电存储器(FRAM)供货商，至2010年12月31日，全球已经累计出货17亿颗铁电存储器！ Fujitsu公司铁电存储器(FRAM)的核心技术是铁晶体管材料，这一特殊材料使得铁电存储产品同时拥有随机存取内存(RAM) 和非挥发性存贮产品(ROM)的特性。 铁晶体管材料的工作原理是：当我们把电场加载到铁晶体管材料上，晶阵中的中心原子会沿着电场方向运动，到达稳定状态，晶阵中的每个自由浮动的中心原子只有两个稳定状态，一个我们拿来记忆逻辑中的０、另一个记亿１，中心原子能在常温，没有电场的情况下停留在此状态达一百年以上。铁电存储器不需要定时刷新，能在断电情况下保存资料。 二、Fujitsu铁电存储器(FRAM) 技术优点 传统半导体内存有两大体系：挥发性内存(Volatile Memory)，和非挥发性内存(Non-volatile Memory)。 挥发性内存如SRAM和DRAM 在没有电源的情况下都不能保存资料，但这种内存拥有高性能、易用等优点。 非挥发性内存像 EPROM、 EEPROM和 FLASH 能在断电后仍保存资料，但由于所有这些内存均起源自只读存储器 (ROM) 技术，所以您不难想象得到它们都有不易写入的缺点， 确切的来说，这些缺点包括写入缓慢、有限次写入次数、写入时需要特大功耗等等。 FRAM第一个最明显的优点是FRAM可跟随总线(Bus Speed)速度写入，若比较起 EEPROM/Flash的最大不同的是 FRAM在写入后无须任何等待时间(NoDelayTM Write)，而 EEPROM/Flash须要等 3~10毫秒 (mS) 才能写进下一笔资料。 铁电存储器(FRAM)的第二大优点是近乎无限次读写。当 EEPROM/Flash只能应付十万次 (10的5次方)至一百万次写入时，新一代的铁电存储器(FRAM)已达到一百亿个亿次(10的 10次方)的写入寿命。

51单片机外部存储器的使用

纠结了这么久，现在总算有点儿头绪了，先把它整理到这里先，有几点还是j经常被弄糊涂：地址和数据，地址/数据复用，地址的计算，总线的概念，执行指令跟脉冲的关系，哎呀呀，看来计算机组成和原理不看不行啊，得找个时间瞧瞧，过把瘾了解了解。。。 使用ALE信号作为低8位地址的锁存控制信号。以PSEN信号作为扩展程序存储器的读选通信号，在读外部ROM是PSEN是低电平有效，以实现对ROM 的读操作。 由RD和WR信号作为扩展数据存储器和I/O口的读选通、写选通信号。 ALE/PROG: 当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。 在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。 在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。 当访问外部存储器时，ALE作为锁存扩展地址的低8位字节的控制信号。 当访问外部数据存储器时，ALE以十二分之一振荡频率输出正脉冲，同时这个引脚也是EPROM编程时的编程脉冲输入端。] 当非访问外部数据存储器时，ALE以六分之一振荡频率固定输出正脉冲，8051一个机器周期=6个状态周期=12个振荡周期，若采用6MHz的晶体振荡器，则ALE会发出1MHz的固定的正脉冲。因此它可以用来做外部时钟或定时。如果我们把这个功能应用与实际，可能给我们的设计带来简化，降低生产成本。 ALE脚是在使用MOVX、MOVC指令时才会变成有效（这些指令都使用到外部RAM或ROM 的地址。这些指令都有一个特点：地址和数据分时出现在P0口）。使用Ｃ写程序时，要使用它有效，可用访问内部RAM地址的方法。如：uVariable=*((char *)0x12C),把0x12C地址的内容给uVariable变量。这个过程有效的脚为ALE、RD。 这个信号线的信号生成是MCU硬件电路实现的，不可以人工控制。 在某些内置TOM的MCU里，可以关闭ALE信号输出，以降低EMI。

铁电存储器工作原理和器件结构

铁电存储器工作原理和器件结构 摘要：铁电存储器与传统的非易失性存储器相比，具有功耗小、读写速度快、抗辐照能力强等优点，因此在一些特殊应用领域具有很好的市场。文章介绍了铁电存储器的基本工作原理，并介绍了两种主流的铁电材料。文章还介绍了铁电存储器的电路结构，包括2T2C、1T1C、1T2C以及链式结构，并说明了铁电存储器的读写过程。铁电存储器的器件结构主要有Planar 结构和Stacked 结构两种。Planar 结构制作工艺相对简单，但是集成度不高。Stacked 结构的集成度更高，对工艺的要求也更高。 1 铁电存储器简介 随着IT 技术的不断发展，对于非易失性存储器的需求越来越大，读写速度要求越来越快，功耗要求越来越小，现有的传统非易失性存储器，如EEPROM、FLASH 等已经难以满足这些需要了。 传统的主流半导体存储器可以分为两类：易失性和非易失性。易失性存储器包括静态存储器SRAM（Static RandomAccessMemory）和动态存储器DRAM（Dynamic RandomAccessMemory）。SRAM和DRAM在掉电的时候均会失去保存的数据。RAM 类型的存储器易于使用、性能好，可是它们同样会在掉电的情况下失去所保存的数据。 非易失性存储器在掉电的情况下并不会丢失所存储的数据。然而所有的主流非易失性存储器均源自于只读存储器（ROM）技术。正如你所猜想的一样，被称为只读存储器的东西肯定不容易进行写入操作，而事实上是根本不能写入。所有由ROM技术研发

出的存储器则都具有写入信息困难的特点。这些技术包括有EPROM、EEPROM和Flash。这些存储器不仅写入速度慢，而且只能有限次的擦写，写入时功耗大。相对于其他类型的半导体技术而言，铁电存储器具有一些独一无二的特性。铁电存储器能兼容RAM的一切功能，并且和ROM技术一样，是一种非易失性的存储器。铁电存储器在这两类存储类型间搭起了一座跨越沟壑的桥梁——一种非易失性的RAM。同传统的非易失性存储器相比，铁电存储器具有功耗小、读写速度快、抗辐照能力强等优点，因此受到很大关注。 2 铁电存储器工作原理 当一个电场被加到铁电晶体时，中心原子顺着电场的方向在晶体里移动。当原子移动时，它通过一个能量壁垒，从而引起电荷击穿。内部电路感应到电荷击穿并设置存储器。移去电场后，中心原子保持不动，存储器的状态也得以保存。因此，在一个外加电场下，铁电材料的极化特性会发生改变，当这个电场去掉以后，这个信息仍然能够保存。没有外加电场的情况下，极化特性有两种稳定的状态。图1 是一个铁电材料电容的电滞回线，显示了铁电电容在所加不同电场的情况下的不同极性。其中，最重要的两个参数是剩余极化程度P r，和矫顽场E c。在没有电场强度的情况下，+/-P r 就表示了“0”、“1”两个状态。为了获得这两个状态，所加电场必须大于+/-E c，因此，所需要的阈值电压也就确定了。相比之下，铁电电容的漏电流没有EEPROM、FLASH 之类的传统非易失性存储器那么重要，因为eRAM的信息存储是由极化来实现的，而不是自由电子。

富士通FRAM可以直接替换铁电存储器

FRAM铁电存储器 Fujitsu FRAM可以直接替换Ramtron的相关型号！常用型号如下：I2C接口： 型号容量存储格式电压最大工作 电流 最大读写 频率 封装备注 MB85RC16 16K bits 2Kx 8 2.7V - 3.6V 400mA 400kHz SOP8 与FM24CL16或FM24CL16B完全兼容与FM24C04可以参考 MB85RC64 64k bits 8k x 8 2.7 V - 3.6 V 400uA 400kHz SOP8 与FM24CL64、FM24CL64B 或FM24CL64B-GA完全兼容 MB85RC128 64k bits 8k x 8 2.7 V - 3.6 V 400uA 400kHz SOP8 与FM24V01完全兼容 串行SPI接口： MB85RS64 64k bits 8k x 8 3.0 V - 3.6 V 10mA 15Mhz SOP8 与FM25CL64、FM25CL64-GA、 FM25CL64B或FM25CL64B-GA完全兼容 MB85RS128 64k bits 8k x 8 3.0 V - 3.6 V 10mA 15Mhz SOP8 与FM25V01完全兼容 MB85RS256 256k bits 32k x 8 3.0 V - 3.6 V 10mA 15Mhz SOP8 与FM25L256、FM25L256B或FM25V02完全兼容 并行接口： 型号容量存储格式电压最大工 作电流 访问时间封装备注 MB85R256H 256k bits 32k x 8 2.7 V - 3.6 V 10mA 70ns SOP/TSOP28 可直接替换FM18L08或FM28V020 MB85R1001 1M bits 128k x 8 3.0 V - 3.6 V 15mA 120ns TSOP48 / FBGA48 可替换FM20L08或FM28V100 MB85R1002 1M bits 64k x 16 3.0 V - 3.6 V 15mA 120ns TSOP48 / FBGA48 MB85R2001 2M bits 256k x 8 3.0 V - 3.6 V 15mA 120ns TSOP48 MB85R2002 2M bits 128k x 16 3.0 V - 3.6 V 15mA 120ns TSOP48 可替换FM21L16

一种比铁电存储器更优越的新型存储器件—磁电存储器

一种比铁电存储器更优越的新型存储器件—磁电存储器 摘要：磁电存储器不仅存取速度快、功耗小，而且集动态RAM、磁盘存储和高速缓冲存储器功能于一身，因而已成为动态存储器研究领域的一个热点。文章总结了磁电存储器的工作原理和特性，分析了它们的发展现状及存在的问题，并对其应用前景进行了展望。目前常用的有Everspin公司出品的串行、并行两种，串行的如：MR25H256、MR25H10、MR25H40等，并行的有MR0A16A、MR2A16A、MR4A16A等，容量从256Kbit到4Mbit等。 关键词：磁电存储器；磁隧道结；自旋电子管 １引言 随着人们对各种磁电材料特性的深入研究，新型存储器—磁电存储器以其所特有的精巧设计和便于操作的优点，已经成为快速存储器的最佳选择。半导体存储器的控制栅和悬浮金属栅之间存在着库仑电荷，它们之间较强的库仑斥力使得两个栅必须用一层很厚的绝缘层隔离起来才能保证泄露电流降至最小，从而延长电荷在释放或存储时通过氧化层势垒的时间，增加读取和存储功耗。磁电存储器的这种工作机理不仅提高了存储器的速度、可靠性，降低了功耗，而且在存储单元尺寸、存储速度方面也完全可以与ＤＲＡＭ相比拟。 磁电存储器根据其工作机制的不同，大致可以分为三类：混和铁磁－半导体结构，磁隧道结结构以及全金属自旋晶体管。目前研究最多的是自旋电子管、准自旋电子管存储器以及磁隧道结存储器。尽管以上几种结构存储器的工作机制在某种程度上均依赖于铁磁元件的磁化方向，但是在读取机制方面却存在着差异；其次，在生产高密度、低功耗、高速ＲＡＭ的难易程度以及需要解决的技术问题等方面存在着不同。 ２磁电存储器的基本工作原理 磁电存储器中的数据存储是通过直接附着于铁磁薄膜上具有电感耦合效应的导线来完成的。当电流脉冲通过导线时，将会在导线近表面形成一个平行于导线平面的磁场，此时电流的大小以其所耦合的磁场大于转换磁场为标准，从而满足其状态设置为１或０的需要。由于对二维序列的存储器要采用写数据线的二维排布，因此，分别给字线和位线施加一定大小的脉冲电流，即可改变交汇处存储单元里的磁化状态以实现数据的存储，同时改变字线电流方向即可存入相反的数据（如图１）。由于字线电流过大会对字线下方所有存储单元产生影响，因此通常采用二分之一电流寻址方式（即字线电流和位线电流分别为ＩＳ／２，其中Ｉｓ为转换存储器状态所需的电流值）。