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使用高速SRAM设计电池支持型存储器

VinayManikkoth?? NileshBadodekar?? 2016年02月24日 ?? 收藏1

电池支持型低功耗SRAM

对于电池支持型存储器额外电路的需求源于以下事实:断电时,控制器将丧失其I/O驱动功能。这会导致信号线路上出现中间逻辑电平,后者将通过板载电容和泄漏逐渐向低电压处放电。失去控制意味着即使SRAM开始由电池供电,芯片启用信号 (ˉCE)将变为逻辑低状态,从而启用SRAM。为了避免这个问题,系统设计人员使用一块监控芯片监测板载电源,并控制SRAM芯片启用信号。

图3详细描述了SRAM、处理器接口和监控芯片。所有地址和数据线以及控制信号均由处理器驱动。SRAM的主用低电平芯片启用信号由监控芯片驱动,后者由来自控制器的芯片启用信号驱动。正常运行时(即板载电源可用时),监控芯片对于控制器和SRAM完全透明,但在断电时,监控芯片将接管对去往SRAM的芯片启用信号的控制,将其变为逻辑高状态,同时忽略控制器的芯片启用信号。这个监控芯片将板载电源无缝切换至电池,并禁用SRAM,从而避免数据丢失。第二个芯片启用信号是高电平有效信号,由控制器通过一个弱下拉直接驱动。这个弱下拉可确保断电时第二个芯片启用信号被下拉到逻辑低状态,并禁用SRAM。

图3:电池支持型低功耗SRAM
图3:电池支持型低功耗SRAM

对于那些在断电时使用备用电池的应用,高速、低功耗SRAM较低的深度睡眠电流使其成为这些应用的理想选择。正常运行时,SRAM可以高速运行,而断电时,SRAM可以通过将深度睡眠信号断言到逻辑低状态而自动切换到深度睡眠模式。图4显示了在不改变一个低功耗SRAM的现有设计的情况下,如何使用一个带深度睡眠模式的SRAM。

断电时,监控芯片禁用SRAM,而深度睡眠引脚上的下拉将自动把信号下拉到逻辑低状态,从而允许该部分进入深度睡眠模式。监控芯片确保板载电源不可用时SRAM一直处于禁用状态。电源恢复后,监控芯片将继续保持SRAM的禁用状态,直到其上电复位超时。这个超时时段从1到100ms不等,具体取决于所选择的监控芯片。超时时段允许控制器成功启动,之后它可以控制深度睡眠信号,并将其转变为逻辑高状态。这能够管理高速、低功耗SRAM的深度睡眠退出时序,同时使之用于控制器访问。

图4:带有高速、低功耗SRAM的备用电池
图4:带有高速、低功耗SRAM的备用电池

高速、低功耗SRAM可提供相当于传统低功耗SRAM的电池备用时间,同时通过提高SRAM的访问速度满足系统设计人员的性能提升要求。


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电池? 存储器?

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