探索DS1217M非易失性读写卡：特性、参数与应用解析

在电子设备的设计中，非易失性存储器扮演着至关重要的角色，尤其是在便携式应用领域，需要一种坚固耐用且性能可靠的存储解决方案。DS1217M非易失性读写卡就是这样一款满足需求的产品，下面将对其进行详细解析。

文件下载：DS1217M-3-25.pdf

1. 产品概述

DS1217M是一款专为便携式应用设计的非易失性RAM，采用坚固耐用的封装。它的存储容量范围从64k x 8到512k x 8，以连续32k字节的存储体进行访问。存储体切换通过地址总线的模式识别由软件控制完成。该卡可通过卡边缘连接器连接到主机系统，标准的30针连接器可直接安装在印刷电路板上，也可使用带有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。

2. 产品特性

2.1 易用性与数据保留

• 用户可插拔：方便用户进行安装和更换操作。
• 数据保留时间长：数据保留时间超过5年，确保重要数据的长期存储。

2.2 存储容量与兼容性

• 大容量存储：最大容量可达512k x 8，满足不同应用的存储需求。
• 标准字节宽引脚：便于通过带状电缆连接到JEDEC 28针DIP，软件控制的存储体保持与JEDEC 28针的兼容性，多个卡可共享同一总线。

2.3 数据保护与可靠性

• 自动写保护：自动写保护电路可防止数据丢失。
• 手动开关保护：手动开关可无条件保护数据。
• 坚固耐用：紧凑的尺寸和形状，以及良好的耐用性，适应各种恶劣环境。
• 宽温度范围：工作温度范围为0°C至+70°C，存储温度范围为 -40°C至+70°C。

3. 电气参数

3.1 绝对最大额定值

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

3.2 推荐直流工作条件

参数	符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
电源电压	VCC		4.5	5.0	5.5	V
输入高电压	VIH		2.2		VCC	V
输入低电压	VIL		0		+0.8	V

3.3 直流电气特性

在VCC = 5V ± 10%，TA = 0°C至+70°C的条件下，各项参数表现如下：	参数	符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入泄漏电流	IIL		-60		+60	μA
I/O泄漏电流	IIO	CE ≥ VIH ≤ VCC	-10		+10	μA
2.4V时的输出电流	IOH		-1.0	-2.0		mA
0.4V时的输出电流	IOL		+2.0	+3.0		mA
待机电流（CE = 2.2V）	ICCS1			15	25	mA
工作电流	ICCO1			50	100	mA

3.4 交流电气特性

同样在VCC = 5V ± 10%，TA = 0°C至+70°C的条件下，交流参数如下：	参数	符号	条件	最小值	典型值	最大值	单位
读周期时间	tRC		250			ns
访问时间	tACC				250	ns
OE到输出有效时间	tOE				125	ns
CE到输出有效时间	tCO				210	ns
OE或CE到输出激活时间	tCOE	（注1）	5			ns
从取消选择到输出高阻态时间	tOD	（注1）			125	ns
地址改变后的输出保持时间	tOH		5			ns
读恢复时间	tRR		40			ns
写周期时间	tWC		250			ns
写脉冲宽度	tWP	（注2）	170			ns
地址建立时间	tAW		0			ns
写恢复时间	tWR		20			ns
从WE到输出高阻态时间	tODW	（注1）			100	ns
从WE到输出激活时间	tOEW	（注1）	5			ns
数据建立时间	tDS	（注3）	100			ns
从WE开始的数据保持时间	tDH	（注3）	20			ns

注1：这些参数是在5pF负载下采样的，并非100%测试。注2：t_wp指定为CE和WE的逻辑与，从CE或WE变低的较晚时刻到CE或WE变高的较早时刻测量。注3：t_OH和t_OS从CE或WE变高的较早时刻测量。

4. 工作模式

4.1 读模式

当写使能（WEI）无效（高电平）且卡使能（CE）有效（低电平）时，DS1217M执行读周期。地址输入（A0 - A14）指定的唯一地址定义了要访问的数据字节。在最后一个地址输入信号稳定后的t_ACC（访问时间）内，有效数据将出现在八个数据I/O引脚上，前提是CE和OE（输出使能）的访问时间也满足要求。如果OE和CE时间不满足要求，则数据访问必须从较晚出现的信号（CE或OE）开始测量，限制参数为CE的t_CO或OE的t_OE，而不是地址访问。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，所有访问都被忽略。

4.2 写模式

当地址输入稳定后，WEI和CE信号都处于有效（低电平）状态时，DS1217M处于写模式。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必须在返回高电平状态并保持最小恢复时间（t_WR）后，才能启动另一个周期。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。

4.3 数据保留模式

非易失性卡为V_CC大于4.5V时提供完整的功能，并保证V_CC小于4.5V时的写保护。在没有V_CC的情况下，无需任何额外的支持电路即可保持数据。DS1217M持续监控V_CC，当电源电压下降时，RAM在低于4.5V时自动写保护。当V_CC降至约3.0V以下时，电源切换电路将锂能源连接到RAM以保留数据。在电源恢复时，当V_CC升至约3.0V以上时，电源切换电路将外部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。

该卡还会检查电池状态以警告潜在的数据丢失。每次恢复V_CC电源时，都会使用精密比较器检查电池电压。如果电池电源小于2.0V，则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。如果下一次读周期未能验证写入的数据，则内存内容可能存在问题。此外，该卡具有冗余电池和内部隔离开关，可连接两个电池。在电池备份期间，选择电压最高的电池使用。如果一个电池失效，另一个电池将自动接管，电池之间的切换对用户是透明的。只有当两个电池都小于2.0V时，才会出现电池状态警告。

5. 存储体切换

存储体切换通过地址线A8、A9、A10和A11完成。上电时，所有存储体都被取消选择，以便多个卡可以共享同一总线。存储体切换需要通过对4个地址输入（A8至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至A11为1111的读周期，以确保模式输入从第一组3位开始。每组地址输入通过执行读周期输入到DS1217M中。前11个周期必须与表2中显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，或者取消选择所有存储体，具体如表3所示。从一个存储体切换到另一个存储体在16个读周期的最后一个周期完成时发生。任何时候只选择一个存储体，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。

6. 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DIP插头（AMP部件号746616 - 2）插入移除内存后的28针插槽中，通过连接到30触点卡边缘连接器（AMP部件号499188 - 4）的28针电缆连接到卡。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卡的应用，卡边缘连接器上的两个接地触点（A1和B1）应接地，以进一步提高数据完整性。随着卡与驱动电路之间距离的增加，可能会出现访问时间延长的情况。

7. 总结

DS1217M非易失性读写卡以其丰富的特性、可靠的电气性能和灵活的应用方式，为便携式应用提供了一种优秀的存储解决方案。在实际设计中，电子工程师需要根据具体的应用需求，合理利用其存储容量、工作模式和存储体切换功能，同时注意电气参数的要求和远程连接的注意事项，以确保系统的稳定性和数据的安全性。你在使用类似的非易失性存储器时，是否也遇到过一些挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。