FRAM在汽车仪表上的应用

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1、FRAM在汽车仪表上的应用作者:陈其龙(香港商鼎盛国际有限公司总经理)随着中国经济的发展,汽车，摩托车是现代生活中越来越普及的一种交通工具,中国下一个市场增长点为汽车市场,汽车，摩托车不单独是交通工具,更重要的他代表了驾驶者的风格,个性和品味,所以人们选择汽车和摩托车不在单独追求其速度和实用,而更重要的考虑安全性,时尚性,个性.要体现汽车，摩托车安全性,时尚性,个性.除了结构和材料以外,汽车仪表的稳定准确的显示成了人们选择汽车的一个主要考虑因素.以往的机械式的仪表不便人们了解汽车的运行情况,现在都采用数字式的显示,人们更加容易了解汽车的基本情况.一个完整汽车仪表主

2、要包括下面的几个部分:1)里程表,汽车已经行使了多远的距离,这个参数很重要,人们要根据该参数确定汽车保养的时间和方式2)速度表,准确而及时的速度显示是汽车安全行使的一个主要判断依据,以往的机械式的速度表由于汽车振动和阻力的原因,很多时候不能准确而及时显示汽车的速度,导致驾驶者的错误判断,造成了很多不应该发生的交通事故3)发动机和水箱温度显示,汽车的寿命主要指的是发动机的寿命,然而超高的温度会影响发动机的寿命,因此在汽车仪表上增加发动机和水箱温度显示,便于驾驶者随时调节汽车的速度.4)准确时间显示和车箱温度的显示,可以给驾驶者提供舒适的方便的驾驶环境,汽车仪表根据上

3、面的汽车仪表的定义,那么汽车仪表应该由下面几个功能模块组成:汽车仪表的功能框图背光显示RTCMCU油表传感器速度传感器LCD显示器温度传感器存储器复位,监控汽车仪表功能图工作原理:里程表:MCU检测到里程数据(一般采用霍尔传感器),存储到存储器中,然后送到LCD显示器显示,如果采用EEPROM作为存储器,由于EEMROM的特点,只能计量到一定公里时(比如2功能),才能写入到EEPROM,由于汽车电源个干扰多,而且不稳,所以经常会写丢数据,或写错数据.这就是为何数字仪表比机械表要好很多,为何目前采用机械表的原因.温度显示表:温度传感器检测到温度后,经过MCU处理,送

4、到显示器,其实是不需要存储,但是,为了方便汽车问题的检测,为维护人员或驾驶者提供维护数据,可以存储一些超过规定温度的一些温度和时间,到时候,方便维护和维修.油表:对于油表,只要能准确及时送到显示器就好,为驾驶者提供准确及时的油量参数.速度表:对于速度表,不但要能准确及时送到显示器,更重要的是提供超速报警,经对不同路面,最高速度要可以设定.FRAM在汽车仪表应用.我们先了解FRAM的特点:1)非易失性,(掉电后数据能保存45年,所有产品都是工业级,温度从负40摄氏度到正85摄氏度)2)擦写次数多,5V供电的FRAM的擦写次数10000亿次,低电压的FRAM的擦写次数

5、为1亿亿次(无限次)3)速度快,串口总线的FRAM的CLK的频率高达20M,并且没有10MS的写的等待周期;并口的访问速度70NS4)功耗低,静态电流小于10UA,读写电流小于150UA;5)读写无限次,在FRAM读写次数超过100亿次,5V供电的FRAM后FRAM还能工作,只是数据不能保存6)RTC(精度高达2.17PPM),低电压复位(可以四级编程),可设置的独立WDT,提供2.5V的比较器,用于检测电网,提供2个16位的计数器,用于防窃电,8*8的可锁定的存储器,用于产品管理应用框图FM31XXMCU油表传感器速度传感器LCD显示器温度传感器背光显示汽车仪表

6、功能图工作原理FM31XX是一个高集成度的工业级的芯片,几乎所以的功能模块都能在汽车仪表中应用,因此简化了电路,提高了可靠性,电磁场和电源波动FRAM数据都没有影响,所以提高了汽车仪表的可靠性,同时FRAM的读写无限性,可以准确无误的记录每一段里程数据.三、铁电存储器性能分析由于FRAM的读写次数为亿亿次,MCU检测到一个脉冲就可以写入FRAM内。因为铁电存储器内没有缓冲区,数据是直接写如FRAM对应的地址中,所以写入的数据不会出错,即使出错MCU通过协议可以知道,因此抗干扰性能好很多Ramtron的简介Ramtron公司成立于1984年.总部设在美国科罗拉多州的

7、ColoradoSprings市.公司于1992年在美国纳斯达克上市．Ramtron是当今领先的铁电存贮器技术和产品供应商．世界上决大部分重要的半导体存贮器制造商都向Ramtron申请授权专利来做铁电存贮器的研究.他们包括日本的Toshiba,Hitachi,Fujistu,Rohm,Asahi,韩国的Samsung,和德国的Infineon。在未来的几年里,Ramtron会继续努力不断降低成本.另外,将在明年上半年推出兆级(Mbit)密度的铁电体.大密度的铁电体(FRAM)将来会取代各类记亿体,成为真正的超级存贮器”。