探索DS1217A非易失性读写盒：特性、操作与应用

在电子设计领域，非易失性存储器是许多便携式应用的关键组件。DALLAS SEMICONDUCTOR的DS1217A非易失性读写盒就是这样一款值得关注的产品，下面我们来详细了解它的特性、工作模式以及相关参数。

文件下载：DS1217A-128K-25.pdf

一、DS1217A的特性

1. 容量与连接性

DS1217A的容量最高可达32Kx8，采用标准的字节宽引脚排列，通过带状电缆可方便地连接到JEDEC 28引脚DIP插座。这种设计使得它在与主机系统连接时非常灵活，既可以使用标准的30引脚连接器直接安装在印刷电路板上，也可以通过28导体带状电缆进行远程安装，适用于改造现有的具有JEDEC 28引脚字节宽内存插槽的系统。

2. 数据保留与保护

它具备出色的数据保留能力，数据保留时间超过10年。同时，拥有自动写保护电路，可防止数据丢失，还配备手动开关，能无条件保护数据。这为数据的安全性提供了双重保障，让工程师在设计时更加放心。

3. 物理特性

DS1217A体积小巧、形状紧凑，坚固耐用，工作温度范围为0°C至70°C，能适应多种不同的工作环境。

二、引脚分配

DS1217A的引脚分配涵盖了地址线、数据线、使能线等多种功能引脚。例如，地址线A0 - A14用于指定要访问的数据地址，数据线Data I/O0 - Data I/O7用于数据的输入输出，CE（Cartridge Enable）为盒使能信号，WE（Write Enable）为写使能信号，OE（Output Enable）为输出使能信号等。详细的引脚分配信息有助于工程师正确连接和使用该芯片。

三、工作模式

1. 读模式

当写使能信号WE为高电平（无效）且盒使能信号CE为低电平（有效）时，DS1217A执行读周期。通过15个地址输入（A0 - A14）指定唯一地址，从而确定要访问的32,768字节数据中的某一个。在最后一个地址输入信号稳定后的访问时间（tACC）内，只要CE和OE的访问时间也满足要求，8个数据I/O引脚就会输出有效数据。需要注意的是，读周期只能在VCC大于4.5伏时进行，当VCC小于4.5伏时，存储器被禁止，所有访问操作将被忽略。

2. 写模式

当地址输入稳定后，WE和CE信号都处于低电平（有效）状态时，DS1217A进入写模式。CE或WE信号的最后一个下降沿确定写周期的开始，写周期由CE或WE的第一个上升沿终止。在整个写周期内，所有地址输入必须保持有效，WE信号必须返回高电平并保持最小恢复时间（tWR）后，才能启动下一个周期。在写周期中，OE控制信号应保持高电平（无效），以避免总线冲突。同样，写周期也只能在VCC大于4.5伏时进行，当VCC小于4.5伏时，存储器处于写保护状态。

3. 数据保留模式

DS1217A在VCC大于4.5伏时提供完整的功能，当VCC小于4.5伏时保证写保护。在没有VCC的情况下，无需额外的支持电路即可保持数据。它会持续监测VCC，当电源电压下降到4.5伏以下时，RAM会自动进入写保护状态；当VCC下降到约3.0伏时，电源切换电路会将锂能源连接到RAM；当VCC上升到约3.0伏以上时，电源切换电路会将外部VCC连接到RAM并断开锂能源。当VCC超过4.5伏后，RAM恢复正常操作。

此外，DS1217A会检查电池状态以警告潜在的数据丢失。每次恢复VCC电源时，会使用精密比较器检查电池电压。如果电池电压小于2.0伏，第二次内存周期将被禁止。通过在通电后对内存中的任何位置执行读周期，记录该内存位置的内容，然后执行写周期改变数据，再进行读周期验证写入的数据，如果验证失败，则说明内存内容可能存在问题。为了保证数据完整性，该芯片还具备电池冗余功能，内部隔离开关可连接两个电池，在电池备份期间，会选择电压最高的电池使用，若一个电池失效，另一个会自动接管，且电池切换对用户是透明的。当两个电池电压都小于2.0伏时，会发出电池状态警告。

四、远程连接

对于现有的包含28引脚字节宽插座的系统，可以使用28引脚DIP插头进行改造。将DIP插头（AMP部件编号746616 - 2）插入移除内存后的28引脚插槽，通过28引脚带状电缆连接到30触点卡边缘连接器（AMP部件编号499188 - 4）实现与盒的连接。需要注意的是，28引脚带状电缆必须右对齐，使A1和B1位置保持未连接。在通电状态下安装或移除盒时，应将卡边缘连接器上的两个接地触点（A1和B15）接地，以进一步提高数据完整性。但随着盒与驱动电路之间距离的增加，可能会出现访问时间延迟的问题。

五、技术参数

1. 绝对最大额定值

• 任何连接相对于地的电压范围为 - 0.3V至 + 7.0V。
• 工作温度范围为0°C至70°C。
• 存储温度范围为 - 40°C至 + 70°C。

2. 推荐直流工作条件

在0°C至70°C的温度范围内，电源电压VCC的推荐范围为4.5V至5.5V，典型值为5.0V；输入高电压VIH最小为2.2V，最大为VCC；输入低电压VIL最大为 + 0.8V。

3. 直流电气特性

包括输入泄漏电流、I/O泄漏电流、输出电流、待机电流和工作电流等参数。例如，输入泄漏电流IL的范围为 - 60μA至 + 60μA。

4. 电容特性

输入电容CIN和输入/输出电容C1/O的最大值均为75pF。

5. 交流电气特性

包含读周期时间、访问时间、OE到输出有效时间、CE到输出有效时间等多个参数。例如，读周期时间tRC为250ns，访问时间tACC为250ns。

6. 电源上下电条件和时序

规定了CE在电源下降前处于VIH的时间、VCC从4.5V到0V的转换时间、VCC从0V到4.5V的转换时间以及CE在电源上升后处于VIH的时间等参数。

六、总结

DS1217A非易失性读写盒凭借其高容量、灵活的连接方式、可靠的数据保留和保护功能以及广泛的工作温度范围，在便携式应用中具有很大的优势。电子工程师在设计相关系统时，可以根据其特性和参数，合理选择和使用该芯片，以满足不同的应用需求。大家在实际使用过程中，是否遇到过类似芯片的一些特殊问题呢？欢迎在评论区分享交流。