為大家詳細(xì)介紹關(guān)于非易失性FRAM中的預(yù)充電操作

鐵電存儲器（FRAM）是一種隨機存取存儲器，是一種特殊工藝的非易失性的存儲器，它將DRAM的快速讀取和寫入訪問，它是個人電腦存儲中最常用的類型，與在電源關(guān)掉后保留數(shù)據(jù)能力（就像其他穩(wěn)定的存儲設(shè)備一樣，如只讀存儲器和閃存）結(jié)合起來。接下來宇芯電子介紹關(guān)于非易失性FRAM中的預(yù)充電操作。

預(yù)充電是FRAM的內(nèi)部條件，在該條件下，存儲器被調(diào)適以進(jìn)行新的訪問。FRAM設(shè)備中的預(yù)充電操作在以下任何條件下啟動：1.驅(qū)動芯片使能信號/CE至高電平；2.更改高位地址位（例如，設(shè)備FM28V100的A16-A3）

FRAM中的讀取操作具有破壞性，因為它需要切換極化狀態(tài)才能感知其狀態(tài)。在初始讀取之后，讀取操作必須將極化恢復(fù)到其原始狀態(tài)，這會增加讀取操作的周期時間。FRAM的讀和寫周期需要一個初始的“預(yù)充電”時間，這可能會增加初始訪問時間。

圖1：FRAM讀寫周期

啟動預(yù)充電操作后，需要花費tPC時間才能完成。由于FRAM中讀取的破壞性，如果不回寫，則會丟失FRAM單元中的數(shù)據(jù)。預(yù)充電操作可確保將數(shù)據(jù)安全地寫回到FRAM單元中。這是通過使用內(nèi)部緩沖區(qū)來實現(xiàn)的。對于每次訪問（讀/寫），F(xiàn)RAM將所需的數(shù)據(jù)行從存儲單元讀取到內(nèi)部緩沖區(qū)。數(shù)據(jù)在讀取操作中從內(nèi)部緩沖區(qū)輸出，或者在內(nèi)部緩沖區(qū)中進(jìn)行寫操作修改。在預(yù)充電操作期間將其寫回到FRAM單元。下面以示例說明預(yù)充電操作。

考慮一個FRAM，其行大小為8個字節(jié)（例如FM28V100）。要從第二個地址位置（0x0002）讀取數(shù)據(jù)，F(xiàn)RAM將從FRAM存儲器陣列的第一行讀取到內(nèi)部緩沖區(qū)，并從該內(nèi)部緩沖區(qū)的第二個位置輸出數(shù)據(jù)。如果下一次訪問是讀取地址位置0x0005，則FRAM將從內(nèi)部緩沖區(qū)的第5個位置輸出數(shù)據(jù)，該內(nèi)部緩沖區(qū)已經(jīng)包含正確的數(shù)據(jù)，因為存儲器行未更改。如果下一次訪問是對屬于存儲器陣列第二行的地址位置0x0009，則FRAM會將第一行從內(nèi)部緩沖區(qū)寫回到陣列，然后將第二行讀入內(nèi)部緩沖區(qū)。數(shù)據(jù)從內(nèi)部緩沖區(qū)的第一個位置輸出（對應(yīng)于0x0009）。當(dāng)取消選擇芯片（/CEHIGH）時，也會將數(shù)據(jù)寫回到FRAM陣列。

要將數(shù)據(jù)寫入第3個位置（0x0003），F(xiàn)RAM將從鐵電存儲器芯片陣列的第一行讀取到內(nèi)部緩沖區(qū)，然后將內(nèi)部緩沖區(qū)的第3個位置修改為要寫入的數(shù)據(jù)。然后，當(dāng)取消選擇芯片或啟動對另一行的訪問時，F(xiàn)RAM將內(nèi)部緩沖區(qū)寫回到FRAM陣列。

每次訪問后應(yīng)滿足預(yù)充電時間（tPC）。取消選擇芯片或訪問另一行時，未達(dá)到預(yù)充電時間可能會導(dǎo)致內(nèi)存損壞。

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