探索DS1217M非易失性读写盒：特性、参数与应用解析

在电子设备设计中，非易失性存储器是保障数据安全和稳定的关键组件。今天，我们就来深入了解一款专为便携式应用设计的非易失性RAM——DS1217M非易失性读写盒。

文件下载：DS1217M-1-25.pdf

一、总体概述

DS1217M是一款适用于便携式应用的非易失性RAM，它采用坚固耐用的封装，内存容量从64k x 8到512k x 8不等。该读写盒以连续32k字节的存储体进行访问，存储体切换通过软件控制，依据地址总线的模式识别来实现。连接到主机系统时，需要使用卡边缘连接器，既可以使用标准的30针连接器直接安装在印刷电路板上，也可以通过带有28针DIP插头的带状电缆进行远程安装，这种远程安装方式可用于改造现有的JEDEC 28针字节宽内存站点。

二、产品特性

1. 用户可插入：方便用户进行操作和更换。
2. 数据保留时间长：数据保留时间超过5年，确保数据的长期稳定性。
3. 大容量存储：最大容量可达512k x 8，满足不同应用场景的存储需求。
4. 标准字节宽引脚排列：便于通过带状电缆连接到JEDEC 28针DIP，增强了兼容性。
5. 软件控制存储体：维持32 x 8 JEDEC 28针兼容性，多个读写盒可共享同一总线。
6. 自动写保护电路：防止数据丢失，保障数据安全。
7. 手动开关保护：可无条件保护数据，提供额外的数据保护机制。
8. 紧凑尺寸和形状：体积小巧，适合便携式应用。
9. 坚固耐用：能够适应各种恶劣环境。
10. 工作温度范围：0°C到 +70°C，具有较好的环境适应性。

三、关键参数

1. 绝对最大额定值

参数	数值
相对于地的连接电压范围	-0.3V 到 + 7.0V
工作温度范围	0°C 到 +70°C
存储温度范围	-40°C 到 +70°C

2. 推荐直流工作条件（ (T_{A}=0^{circ} C) 到 +70°C）

参数	符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
电源电压	(V_{CC})		4.5	5.0	5.5	V
输入高电压	(V_{IH})		2.2		(V_{CC})	V
输入低电压	(V_{IL})		0		+0.8	V

3. 直流电气特性（ (V{CC}=5 ~V pm 10 %) ， (T{A}=0^{circ} C) 到 +70°C）

参数	符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入泄漏电流	(I_{IL})		-60		+60	μA
I/O泄漏电流 (C{E} geq V{IH} leq V_{CC})	(I_{IO})		-10		+10	μA
2.4V时的输出电流	(I_{OH})		-1.0	-2.0		mA
0.4V时的输出电流	(I_{OL})		+2.0	+3.0		mA
待机电流 (CE = 2.2V)	(I_{CCS1})			15	25	mA
工作电流	(I_{CCO1})			50	100	mA

4. 交流电气特性（ (V{CC}=5 ~V pm 10 %) ， (T{A}=0^{circ} C) 到 +70°C）

参数	符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
读周期时间	(t_{RC})		250			ns
访问时间	(t_{ACC})				250	ns
OE到输出有效时间	(t_{OE})				125	ns
CE到输出有效时间	(t_{CO})				210	ns
OE或CE到输出激活时间	(t_{COE})	(Note 1)	5			ns
从取消选择到输出高阻时间	(t_{OD})	(Note 1)			125	ns
地址变化后的输出保持时间	(t_{OH})		5			ns
读恢复时间	(t_{RR})		40			ns
写周期时间	(t_{WC})		250			ns
写脉冲宽度	(t_{WP})	(Note 2)	170			ns
地址建立时间	(t_{AW})		0			ns
写恢复时间	(t_{WR})		20			ns
从WE到输出高阻时间	(t_{ODW})	(Note 1)			100	ns
从WE到输出激活时间	(t_{OEW})	(Note 1)	5			ns
数据建立时间	(t_{DS})	(Note 3)	100			ns
从WE开始的数据保持时间	(t_{DH})	(Note 3)	20			ns

四、工作模式

1. 读模式

当写使能（ (WEI) ）无效（高电平）且盒使能（ (overline{CE}) ）有效（低电平）时，DS1217M执行读周期。地址输入（A0 - A14）指定的唯一地址决定要访问的字节数据。在最后一个地址输入信号稳定后的访问时间（ (t{ACC}) ）内，有效的数据将出现在八个数据I/O引脚上，但前提是CE（盒使能）和OE（输出使能）的访问时间也满足要求。如果OE和CE时间不满足，数据访问必须从较晚出现的信号（CE或OE）开始测量，限制参数将是 (t{CO}) （对于CE）或 (t{OE}) （对于OE），而不是地址访问时间。读周期仅在 (V{CC}) 大于4.5V时发生，当 (V_{CC}) 小于4.5V时，存储器被禁止，所有访问都将被忽略。

2. 写模式

当地址输入稳定后，写使能（ (WEI) ）和盒使能（ (CE) ）信号都处于有效（低电平）状态时，DS1217M进入写模式。CE或WE的最后一个下降沿将确定写周期的开始，写周期由 (overline{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。 (WEI) 必须在另一个周期启动之前返回高电平至少一个恢复时间（ (t{WR}) ）。在写周期期间，OE控制信号应保持无效（高电平），以避免总线争用。如果输出总线已启用（ (CE) 和OE有效），则 (WEI) 将在其下降沿后的 (t{ODW}) 时间内禁用输出。写周期仅在 (V{CC}) 大于4.5V时发生，当 (V{CC}) 小于4.5V时，存储器被写保护。

3. 数据保留模式

非易失性读写盒在 (V{CC}) 大于4.5V时提供完整的功能，在 (V{CC}) 小于4.5V时保证写保护。在没有 (V{CC}) 的情况下，无需任何额外的支持电路即可保留数据。DS1217M会持续监控 (V{CC}) ，当电源电压下降时，RAM会在低于4.5V时自动进行写保护。当 (V{CC}) 降至约3.0V以下时，电源切换电路会将锂能源连接到RAM以保留数据。在电源恢复期间，当 (V{CC}) 升至约3.0V以上时，电源切换电路会将外部 (V{CC}) 连接到RAM并断开锂能源。当 (V{CC}) 超过4.5V后，RAM可恢复正常操作。此外，DS1217M会检查电池状态以警告潜在的数据丢失。每次给读写盒恢复 (V_{CC}) 电源时，会使用精密比较器检查电池电压。如果电池供电小于2.0V，第二个内存周期将被禁止。因此，可以通过在电源恢复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，然后对同一内存位置执行写周期来更改数据。如果下一次读周期无法验证写入的数据，则内存内容可能存在问题。

五、存储体切换

存储体切换通过地址线A8、A9、A10和A11实现。上电时，所有存储体都被取消选择，以便多个读写盒可以共享同一总线。存储体切换需要通过对4个地址输入（A8 - A11）进行16次排序，匹配64位的预定义模式，同时忽略所有其他地址输入。在输入设置存储体开关的64位模式之前，必须执行一次地址输入A8 - A11为1111的读周期，以确保模式输入从第一组3位开始。每个地址输入集通过执行读周期输入到DS1217M中。前11个周期必须与表2中所示的精确位模式匹配，最后5个周期必须与地址A9、A10和A11的精确位模式匹配。地址线8定义要启用的16个存储体中的哪一个，或者根据表3取消选择所有存储体。当16个读周期中的最后一个完成时，从一个存储体切换到另一个存储体。任何时候只能选择一个存储体，所选存储体将保持活动状态，直到选择新的存储体、取消选择所有存储体或断电。

六、远程连接

对于包含28针字节宽插座的现有系统，可以使用28针DIP插头进行改造。将AMP部件号为746616 - 2的DIP插头在移除内存后插入28针插槽，通过连接到30触点卡边缘连接器（AMP部件号499188 - 4）的28针电缆实现与读写盒的连接。28针带状电缆必须右对齐，使位置A1和B1保持未连接。对于在通电时安装或移除读写盒的应用，应将卡边缘连接器上的两个接地触点（A1和B1）接地，以进一步增强数据完整性。随着读写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情况。

DS1217M非易失性读写盒凭借其丰富的特性、可靠的性能和灵活的应用方式，为电子工程师在便携式应用设计中提供了一个优秀的存储解决方案。在实际应用中，我们需要根据具体的需求和场景，合理选择和使用这款读写盒，以确保系统的稳定性和数据的安全性。大家在使用DS1217M的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。