從事嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工程師通常會(huì)根據(jù)需要保存的內(nèi)容來選擇存儲(chǔ)器類型。一個(gè)簡(jiǎn)單的區(qū)分辦法就是在非易失性存儲(chǔ)器中保存可執(zhí)行代碼，而在易失性存儲(chǔ)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(fèi)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(chǔ)器來保存。但是一個(gè)系統(tǒng)中多種存儲(chǔ)器共存的局面依然沒有改變。從技術(shù)角度講，當(dāng)前主要有以下幾類技術(shù)：一類是以ROM為基礎(chǔ)的存儲(chǔ)器技術(shù)，包括掩膜ROM
從事嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工程師通常會(huì)根據(jù)需要保存的內(nèi)容來選擇存儲(chǔ)器類型。一個(gè)簡(jiǎn)單的區(qū)分辦法就是在非易失性存儲(chǔ)器中保存可執(zhí)行代碼，而在易失性存儲(chǔ)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(fèi)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(chǔ)器來保存。但是一個(gè)系統(tǒng)中
多種存儲(chǔ)器共存的局面依然沒有改變。
從技術(shù)角度講，當(dāng)前主要有以下幾類技術(shù)：一類是以ROM為基礎(chǔ)的存儲(chǔ)器技術(shù)，包括掩膜ROM、OTP-EPROM、NOR閃存，均屬于非易失性存儲(chǔ)器，針對(duì)代碼存儲(chǔ)應(yīng)用；NAND閃存和
EEPROM是ROM的派生存儲(chǔ)技術(shù)，主要優(yōu)點(diǎn)是低成本，但操作較復(fù)雜，可作為非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；還有一類是 RAM存儲(chǔ)技術(shù)，它對(duì)于代碼存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)都非常出色，但僅能提供暫時(shí)的存儲(chǔ)能力，用作代碼執(zhí)行空間和暫時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。
產(chǎn)品的微型化趨勢(shì)要求使用很少的器件來獲得最大的功能。即便有足夠的
線路板空間，設(shè)計(jì)工程師也不愿在系統(tǒng)中使用多達(dá)三種以上的存儲(chǔ)器。最理想的是使用單一存儲(chǔ)器技術(shù)用于數(shù)據(jù)和代碼的存儲(chǔ)。 本文分析不同內(nèi)容存儲(chǔ)中需要考慮的因素并提出了單芯片存儲(chǔ)器技術(shù)解決方案。
代碼存儲(chǔ)要求
在許多較早期的系統(tǒng)中，代碼存儲(chǔ)使用ROM或者OTP-EPROM，它們是非易失性的且不能在系統(tǒng)中進(jìn)行修改。因此，設(shè)計(jì)上的主要問題是存儲(chǔ)器的大小、存取時(shí)間，以及工作電壓等基本參數(shù)。 隨著嵌入實(shí)系統(tǒng)的發(fā)展要求對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行應(yīng)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(chǔ)器。
下面列出了代碼存儲(chǔ)器件應(yīng)具備的屬性：非易失性；適當(dāng)?shù)娜萘�；讀取時(shí)間；阻止意外寫入的能力；器件內(nèi)局部現(xiàn)場(chǎng)可編程性；可編程和并行讀取。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求
與代碼存儲(chǔ)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(chǔ)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(jìn)行寫操作，有時(shí)甚至要多于讀操作。 比如汽車的行駛記錄儀中應(yīng)用中，發(fā)生碰撞時(shí)有關(guān)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(huì)讀取一次。這就要求存儲(chǔ)器的寫操作過程不應(yīng)有復(fù)雜的協(xié)議和花費(fèi)過長(zhǎng)時(shí)間，此外，還應(yīng)該能夠適應(yīng)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(yīng)用編程使用了閃存，但閃存是否適合數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，由于閃存的寫操作過程序需要復(fù)雜的算法、擦除操作的延遲以及相對(duì)較長(zhǎng)的寫周期，顯然難以滿足數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的全部需求。EEPROM類似，同樣需要復(fù)雜的寫操作過程，而且這兩種技術(shù)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(chǔ)器件所應(yīng)具備的屬性：快速寫入；允許多次寫入；簡(jiǎn)單的寫入?yún)f(xié)議 (最好沒有)；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(chǔ)技術(shù)
根據(jù)以上分析，可以看出將代碼和數(shù)據(jù)應(yīng)用在單個(gè)器件中，意味著單一存儲(chǔ)器要能夠提供幾乎相互獨(dú)立的服務(wù)。代碼存儲(chǔ)要求非易失性存儲(chǔ)器，并且偶爾需要進(jìn)行寫操作。但升級(jí)的過程中需要有足夠的保護(hù)功能以避免意外的寫操作而造成災(zāi)難。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不僅要求非易失性，且其寫操作不會(huì)受限。它要求較多的寫入次數(shù)，而且寫入速度是一個(gè)重要的因素。FRAM技術(shù)可以作為這樣一個(gè)單芯片存儲(chǔ)技術(shù)理想選擇。
FRAM是首款針對(duì)非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)而優(yōu)化的存儲(chǔ)器。它屬非易失性，寫操作可以與讀操作相同的速度進(jìn)行，并且具有幾乎無限的寫入次數(shù)。對(duì)其進(jìn)行寫操作時(shí)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(chǔ)器時(shí)著重考慮了如何避免意外寫入。Ramtron公司開發(fā)的
FM20L08128Kx8 FRAM存儲(chǔ)器，具備尖端的塊寫入保護(hù)功能，允許用戶將8個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域指定為只讀， 當(dāng)沒有寫保護(hù)時(shí)，寫入FRAM與寫入S
