铁电存储器FM18L08在DSP系统中的应用
[摘 要] 介绍了一种新型铁电存储器FM18L08，同时还分析了TMS320VC5402 DSP的并行引导装载模式，给出了一种基于铁电存储器FM18L08的DSP脱机独立运行系统的设计方案，并且该方案已成功的应用到一种语音门锁系统中。[关键词] DSP；铁电存储器；并行引导装载模式
1 引 言
铁电存储器（FRAM）是Ramtron公司近年推出的一款掉电不挥发存储器，它结合了高性能和低功耗操作，能在没有电源的情况下保存数据。FRAM克服了EEPROM和FLASH写入时间长、擦写次数低的缺点，其价格又比相同容量的不挥发锂电SRAM低很多，已在地铁系统、抄表系统及IT工业中得到了广泛的应用。
TMS320VC5402（以下简称C5402）是美国德州仪器公司（TI）推出的一款性价比极高的16bit定点数字信号处理器（DSP），操作速率可达100MIPS，它丰富的内部资源配置为用户构造系统提供了很大便利，已经在通信、电子、图象处理等领域得到了广泛的应用。但是，C5402是RAM型器件，掉电后不能保持任何用户信息，所以需要用户把程序代码放在不挥发的存储器内，在系统上电时，通过执行自行引导装载（Bootloader）程序将存储在外部媒介中的代码装载到C5402高速的片内存储器或系统中的扩展存储器内，装载成功后自动去执行代码，完成自启动。
基于实践经验，本文介绍了一种并行接口铁电存储器FM18L08的特点，同时还分析了C5402 并行引导装载模式的特点，给出了一种基于铁电存储器FM18L08和C5402接口的设计方案, 实现了基于并行引导装载模式的DSP脱机独立运行系统设计，并且该设计方案已成功的应用到一种语音门锁系统中。
2 FM18L08 FRAM的特点
Ramtron’s FRAM存储器技术的核心是微小的.铁电晶体集成到记忆体单元，以至于它能象快速的不挥发RAM一样操作。 当一个电场被加到铁电晶体，中心原子顺着电场的方向移动。 移去电场，中心原子保持不动，保存记忆体的状态， FRAM 记忆体不需要定期刷新，掉电后立即保存数据。
FM18L08是Ramtron公司近年推出的一款存储容量为32k╳8bits FRAM，其主要特点如下：3.0-3.65V单电源供电；并行接口；提供SOIC和DIP两种封装；功耗低，静态电流小于15uA，读写电流小于10mA；非挥发性，掉电后数据能保存10年；读写无限次。
FM18L08引脚结构如图1：
/CE：片选
/WE：写使能
/OE：输出使能
A0-A14：地址端
DQ0-DQ7：数据端
VDD：电源
VSS：地
3 C5402并行引导装载模式设计
C5402提供以下几种引导装载模式类型：
① HPI（主机接口）引导装载模式
欲执行的程序代码通过主机接口总线由外部处理器加载至DSP片内存储器中。当外部处理器将被加载代码的起始地址（C5402片内地址007FH）的内容改变，便开始执行引导装载程序。
② 8位/16位并行引导装载模式
引导装载程序通过外部并行接口总线读取存放在外部数据存储单元中的数据。外部数据单元中的数据是按照一定格式存储的，其信息包括：欲加载的各段程序代码、各段程序代码长度、各段程序代码存放的目标地址、程序代码的入口地址以及其他配置信息。
③ 8位/16位标准串行口引导装载模式
引导装载程序通过被设置为标准模式的多通道缓冲串口（McBSP）读取存放在外部数据存储单元中的数据。多通道缓冲串口1（McBSP1）支持8位串行接收方式，多通道缓冲串口0（McBSP0）支持16位串行接收方式。
④ 8位串行EEPROM引导装载模式
引导装载程序通过一串联的EEPROM读取存放在外部数据存储单元中的数据。在此种方式中，EEPROM与设置为SPI工作模式的McBSP1相连接。