Sınırsız okuma / yazma işlemi kapasitesine sahip kalıcı bir bellek IC'sine ihtiyacınız var

Mikrodenetleyici tabanlı bir projede birikmiş sayımı takip etmek için kullanılacak bir bellek çözümüne ihtiyacım var.

Birikmiş sayımla, mikro denetleyicinin bir olayın gerçekleşmesini saymak için bu bellek konumunu kullandığını söylemek istiyorum. Elektrik kesintileri sırasında sayımın korunması gerekir, bu nedenle VOLATILE olmayan belleğe ihtiyaç vardır.

Ayrıca sayım artışı olayının sık görülmesi dolayısıyla belleğe çok sayıda yazım olacağından EEPROM'u kullanmaktan çekiniyorum.

Tercih edilen iletişim arayüzü I2C olacaktır, ancak diğer alternatifler de açıktır.

Başımın üstünde, bir SRAM düşük güçlü uçucu bellek IC'yi, güç çıkışlarında bir bozuk para hücresi gibi bir yedek pil ile çalıştırılma seçeneği ile hayal ediyorum.

Kullanılabilir boyut sırasına göre üç kalıcı bellek türü ihtiyaçlarınızı karşılar:

• Düzleştirilmiş EEPROM / FLASH kullanın.
• Pil yedeklemesi SRAM.
• FRAM.

Maliyet açısından, FRAM en iyisidir. Yazmayı tamamlamak için yedek kapasitörler de dahil olmak üzere ihtiyacınız olan tek şey çipin içinde. Ancak mevcut boyutlar düşüktür.
Pil yedeklemesi SRAM büyük ve masraflıdır.
Aşınma seviyesi EEPROM, aşınma seviyesini ayarlamak için ürün yazılımı gerektirir.

İşte hala seri üretimde olan bir üründe yaptığım şey.

• Tüm parametreleri ve sayaçları RAM'de saklayın
• Bir kesme hattını bir güç kaynağı voltaj eşik dedektörüne bağlayın
• Kesme tetiklendiğinde, güç tüketen her şeyi (çoğu çevre birimi, LED vb.) Kapatın ve tüm RAM'leri yanıp sönmeye yedekleyin.

Düşük voltaj tetiği ile güç yönetimi IC'nin her şeyi başlattığı ve kapattığı zaman (düzenli bir şekilde) arasında yaklaşık 10-20 ms zaman olduğu ortaya çıkıyor. Bunun işe yarayıp yaramayacağı güç kaynağınızdaki enerji deposuna bağlıdır, ancak küçük bir güç kaynağı bile bunu yavaşlatabilir, böylece küçük bir veri kümesini güvenilir bir şekilde yazabilirsiniz.

Toggle MRAM'ın ( manyetorezistif RAM) etkili bir şekilde sonsuz yazma dayanıklılığına sahip olduğu iddia edilir (yazmanın yıpranmasına neden olabilecek herhangi bir mekanizmanın farkında değildirler). Bununla birlikte, I2C konuşan herhangi bir çipin farkında değilim, bu yüzden SPI'ye razı olmanız gerekir. İşte böyle bir bölüm: https://www.digikey.com/product-detail/en/everspin-technologies-inc/MR25H256ACDF/819-1064-ND/8286370

RTC saat yongasını veya modülünü kullanabilirsiniz. Bunlar pil yedekleme, kullanıcı verileri için ekstra SRAM ve I2C arayüzü ile birlikte gelir.

Veya başlamak için pil destekli SRAM'li bir MCU kullanın, bu nedenle harici bileşenlere gerek yoktur.

Cypress, kalıcı SRAM dediklerini yapar . Güç kesildiğinde otomatik olarak yedeklenen standart SRAM'dir. Elektrik kesintisinde sadece kalıcı belleğe yazdığı için, potansiyel olarak çok daha fazla dayanıklılığa sahiptir. Seri ve paralel versiyonlarda gelir. En küçüğü 64Kb olduğundan biraz fazla olabilir.

Normal çalışma altında nvSRAM, standart sinyaller ve zamanlama kullanarak geleneksel bir asenkron SRAM gibi davranır. nvSRAM, paralel rasgele erişim okumaları yapar ve 20 ns kadar hızlı yazar.

Elektrik kesintisinde, nvSRAM, SRAM verilerinin bir kopyasını otomatik olarak kalıcı belleğe kaydeder; burada veriler 20 yıldan uzun bir süredir korunur. SRAM ve kalıcı bellek arasındaki aktarım tamamen paraleldir ve işlemin kullanıcı müdahalesi olmadan 8 ms veya daha kısa sürede tamamlanmasını sağlar.

Açılışta nvSRAM, verileri SRAM'a geri döndürür ve sistem çalışması kaldığı yerden devam eder. nvSRAM ayrıca kullanıcı kontrollü yazılım STORE ve RECALL başlatma komutlarının yanı sıra çoğu sürümde kullanıcı kontrollü bir donanım STORE komutu sağlar.

Tek bir 4 bayt değişken için EEPROM tamamen iyi olur.

Diyelim ki saniyede bir kez yazıyorsunuz ve tipik bir 32Kb EEPROM'a sahipsiniz ve 100.000 yazma döngüsünün muhafazakar bir dayanıklılığı ile devam ediyoruz.

Net bir işlem yapmadan önce 4 baytınızı 8000 kez yazabilirsiniz. Bu yüzden, muhafazakar bir tahmin kullanarak bile yazabileceğiniz 800 milyon kez olmalıdır.

Şimdi yılda sadece 31,5 milyon saniye var, bu yüzden bir saniyede EEPROM dayanıklılığının düşük tahminine ulaşmak 25 yıl alacaktı.

Burada birçok seçenek var, ancak asıl sorun verilerin bozulmasını engelliyor. Yazma sırasındaki güç kaybı verileri bozabilir. I2C bundan kaçınmak için iyi bir seçenektir, çünkü örneğin SPI ile 32 bitlik bir kelimenin 4 baytını güncelleyerek yarıya kadar tamamlamak için (belleğin bakış açısından) bir yazı göründüğünü görebilirsiniz. I2C biraz daha sağlam, ama sadece biraz.

Benim tavsiyem, değerin 4 kopyasını saklamak olacaktır. Bu şekilde yazma kesintiye uğrasa bile, ikisi her zaman eşleşecektir.

FRAM veya benzeri muhtemelen en iyi seçenektir.