提高智能電表精度新方法,內(nèi)置高耐度nvSRAM
周遭世界充斥著各種執(zhí)行重復(fù)性作業(yè)的機(jī)器,例如智慧電表會(huì)讀取并記錄耗電數(shù)據(jù),然后每隔幾分鐘再將讀取到的數(shù)據(jù),上傳至區(qū)域匯整設(shè)備進(jìn)行重置,并重復(fù)之前的動(dòng)作。其他設(shè)備如可攜式醫(yī)療儀器、工廠生產(chǎn)線設(shè)備和無(wú)電刷馬達(dá)等,也都必須進(jìn)行一連串的量測(cè)動(dòng)作,并對(duì)量測(cè)數(shù)據(jù)做出反應(yīng),然后再重新開(kāi)始同樣的流程。各式各樣的工業(yè)產(chǎn)品,如在線式參數(shù)記錄器、錯(cuò)誤記錄器、引擎監(jiān)視器及電池充電器及暖氣/通風(fēng)/空調(diào)設(shè)備控制器(HVAC)等,也都會(huì)運(yùn)用到重復(fù)性事件管理元件。
整體效能大勝EEPROM nvSRAM適于重復(fù)性事件應(yīng)用
在許多應(yīng)用中,持久性或非揮發(fā)性記憶體是處理重復(fù)性事件的必備元件。智慧電表絕不能在處理復(fù)雜作業(yè)時(shí)因電力中斷而出現(xiàn)故障,因一旦讀數(shù)流失就必須即時(shí)重新擷取,還有可能會(huì)遭遇樣本遺失、材料損毀,導(dǎo)致?tīng)I(yíng)運(yùn)商和使用者不滿等問(wèn)題。
重復(fù)性事件記憶體容量通常僅須16k?2MB,并擁有低成本、低切換雜訊的序列介面,且必須以合理的速度如串列周邊介面(SPI)、內(nèi)部整合電路(I2C)進(jìn)行隨機(jī)存取與循序式讀取/寫(xiě)入動(dòng)作。
以往最能符合需求的元件,就是序列式電子可抹除式唯讀記憶體(EEPROM),這種平價(jià)記憶體在成本、密度及讀/寫(xiě)速度方面,都能符合此類應(yīng)用的需求,但卻有兩項(xiàng)缺點(diǎn),其中之一是耐用度有限,一般最高上限僅允許十萬(wàn)次儲(chǔ)存;其次是晶片/區(qū)塊抹寫(xiě)時(shí)間有可能超過(guò)1秒,設(shè)計(jì)人員得花很多時(shí)間排除這些難題之后,才能享受序列式EEPROM帶來(lái)的成本優(yōu)勢(shì)。專為重復(fù)性事件系統(tǒng)量身打造的非揮發(fā)靜態(tài)隨機(jī)存取記憶體(nvSRAM),運(yùn)作模式類似SRAM,能進(jìn)行高速讀取、高速寫(xiě)入、隨機(jī)存取和連續(xù)爆發(fā)(Burst)模式,但卻沒(méi)有序列式EEPROM或序列式快閃元件在抹寫(xiě)區(qū)塊與IC資料時(shí)作業(yè)時(shí)間冗長(zhǎng)的問(wèn)題,使用者完全不會(huì)感覺(jué)到在幕后工作的非揮發(fā)性記憶體。
IC一旦偵測(cè)到電源異常時(shí),就會(huì)自動(dòng)把所有資料移到非揮發(fā)儲(chǔ)存元件,在電源中斷時(shí)儲(chǔ)存資料完全不會(huì)受損。當(dāng)電力恢復(fù)后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)把資料移回SRAM,系統(tǒng)會(huì)回復(fù)到電力中斷之前的狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)作。
這類非揮發(fā)性記憶體的耐用度超過(guò)一百萬(wàn)次儲(chǔ)存。由于這些儲(chǔ)存事件僅在出現(xiàn)電力中斷時(shí)才會(huì)發(fā)生,因此對(duì)于嵌入式與工業(yè)應(yīng)用而言,如此的耐用度實(shí)際上等同于無(wú)限。SRAM則是在正常模式下持續(xù)運(yùn)作,具備無(wú)次數(shù)上限的讀取與寫(xiě)入功能。
此外,在這些低密度記憶體中,增加的單元電路會(huì)提供nvSRAM處理結(jié)果,而且成本很接近序列式EEPROM或序列快閃元件,考量到它對(duì)重復(fù)性事件應(yīng)用帶來(lái)的改良效益,可說(shuō)是相當(dāng)劃算的選擇。