從事嵌入式系統(tǒng)的設計工程師通常會根據(jù)需要保存的內(nèi)容來選擇存儲器類型。一個簡單的區(qū)分辦法就是在非易失性存儲器中保存可執(zhí)行代碼，而在易失性存儲器中保存數(shù)據(jù)（需要存檔的數(shù)據(jù)除外）。近年，隨著消費類電子的興起，包含圖像和音樂信息的數(shù)據(jù)也開始使用硬盤和閃存這些非易失性存儲器來保存。但是一個系統(tǒng)中多種存儲器共存的局面依然沒有改變。

　　從技術角度講，當前主要有以下幾類技術：一類是以ROM為基礎的存儲器技術，包括掩膜ROM、OTP-EPROM、NOR閃存，均屬于非易失性存儲器，針對代碼存儲應用；NAND閃存和EEPROM 是ROM的派生存儲技術，主要優(yōu)點是低成本，但操作較復雜，可作為非易失性數(shù)據(jù)存儲器；還有一類是 RAM存儲技術，它對于代碼存儲和數(shù)據(jù)存儲都非常出色，但僅能提供暫時的存儲能力，用作代碼執(zhí)行空間和暫時數(shù)據(jù)存儲空間。

　　產(chǎn)品的微型化趨勢要求使用很少的器件來獲得的功能。即便有足夠的線路板空間，設計工程師也不愿在系統(tǒng)中使用多達三種以上的存儲器。理想的是使用單一存儲器技術用于數(shù)據(jù)和代碼的存儲。 本文分析不同內(nèi)容存儲中需要考慮的因素并提出了單芯片存儲器技術解決方案。

代碼存儲要求
　　在許多較早期的系統(tǒng)中，代碼存儲使用ROM或者OTP-EPROM，它們是非易失性的且不能在系統(tǒng)中進行修改。因此，設計上的主要問題是存儲器的大小、存取時間，以及工作電壓等基本參數(shù)。  隨著嵌入實系統(tǒng)的發(fā)展要求對存儲器進行應用中編程，閃存由于具備可寫入特性被作為較合適的代碼存儲器。

　　下面列出了代碼存儲器件應具備的屬性：非易失性；適當?shù)娜萘浚蛔x取時間；阻止意外寫入的能力；器件內(nèi)局部現(xiàn)場可編程性；可編程和并行讀取。

數(shù)據(jù)存儲要求
　　與代碼存儲要求相反，數(shù)據(jù)往往需要頻繁更迭，根據(jù)數(shù)據(jù)類型的不同，存儲器可以是非易失性的也可以是易失性的，但要求更加易于進行寫操作，有時甚至要多于讀操作。  比如汽車的行駛記錄儀中應用中，發(fā)生碰撞時有關的數(shù)據(jù)必須立即存入緩沖器中，寫入操作必須頻繁及迅速地完成，只有在汽車發(fā)生碰撞后會讀取。這就要求存儲器的寫操作過程不應有復雜的協(xié)議和花費過長時間，此外，還應該能夠適應大量的寫操作，以滿足幾乎無限的數(shù)據(jù)采集。

　　前面提到嵌入式系統(tǒng)的在應用編程使用了閃存，但閃存是否適合數(shù)據(jù)存儲，由于閃存的寫操作過程序需要復雜的算法、擦除操作的延遲以及相對較長的寫周期，顯然難以滿足數(shù)據(jù)存儲的全部需求。EEPROM類似，同樣需要復雜的寫操作過程，而且這兩種技術所允許的寫操作次數(shù)都很有限。

　　下面列出了數(shù)據(jù)存儲器件所應具備的屬性：快速寫入；允許多次寫入；簡單的寫入?yún)f(xié)議 (沒有)；字節(jié)可尋址寫操作；能夠滿足易失性和非易失性的需求。

單芯片存儲技術
　　根據(jù)以上分析，可以看出將代碼和數(shù)據(jù)應用在單個器件中，意味著單一存儲器要能夠提供幾乎相互獨立的服務。代碼存儲要求非易失性存儲器，并且偶爾需要進行寫操作。但升級的過程中需要有足夠的保護功能以避免意外的寫操作而造成災難。數(shù)據(jù)存儲不僅要求非易失性，且其寫操作不會受限。它要求較多的寫入次數(shù)，而且寫入速度是一個重要的因素。FRAM技術可以作為這樣一個單芯片存儲技術理想選擇。

　　FRAM是首款針對非易失性數(shù)據(jù)存儲而優(yōu)化的存儲器。它屬非易失性，寫操作可以與讀操作相同的速度進行，并且具有幾乎無限的寫入次數(shù)。對其進行寫操作時不需要算法或協(xié)議，且可按字節(jié)尋址。它的寫入性能方面優(yōu)于閃存和EEPROM，在非易失性方面則優(yōu)于電池供電的SRAM。FRAM作為代碼存儲器時著重考慮了如何避免意外寫入。Ramtron公司開發(fā)的FM20L08 128Kx8 FRAM存儲器，具備的塊寫入保護功能，允許用戶將8個存儲區(qū)域指定為只讀， 當沒有寫保護時，寫入FRAM與寫入SRAM類似。指定寫保護后，被保護區(qū)域內(nèi)容將只允許讀取，從而保證了系統(tǒng)運行安全。簡言之，F(xiàn)RAM提供了一個的單芯片存儲解決方案。■