作者	主编：何立民
出版社
出版时间	1999-09-01

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内容简介《单片机应用技术选编》（6）选编了1997年国内30多种科技期刊中有关单片机应用的文章共499篇，其中全文编入的115篇，摘要编入的384篇。全书共分八章，即单片机的综合应用技术：传感器接口、数据采集与变换处理：网络、通信与数据传输；可靠性设计与抗干扰技术；控制系统与功率接口技术；电源技术；应用实例；文章摘要。本书具有重要实用价值，书中介绍的新技术、新器件以及单片机应用系统的软、硬件资料，有助于减少产品研制过程的重复性劳动，提高单片机的应用技术水平，是从事单片机应用开发专业人员所需的重要参考资料性图书。片断：1.1存储器技术的发展及趋势扬州大学师范学院物理系（225002）窦振中一、概述存储器是计算机中*重要的部件之一。冯·诺依曼计算机程序存储原理就是利用存储器的记忆功能把程序和数据存放起来，使计算机可以脱离人的干预自动地工作，它的存取时间和存储容量直接影响着计算机的性能，它曾经是计算机体积和成本的主要部分。随着大规模集成电路和存储技术的长足发展，半导体存储器的集成反以每三年翻两番的速度在提高，相同容量的存储器在计算机中的体积和成本所占用的比例已越来越小。1.存储器的分类从使用功能角度看，半导体存储器可以分成两大类：断电后数据会丢失的易失性存储器和断电后数据不会丢失的非易失性存储器。过去都可以随机读写信息的易失性存储器称为RAM（Rand0mAccessMem0ry），根据工作原理和条件不同，RAM又有静态和动态之分，分别称为静态读写存储器SRAM（StaticRAM）和动态读写存储器DRAM（DynamicRAM）；而过去的非易失性存储器都是只读存储器ROM（ReadOnlyMemory），这种存储器只能脱机写入信息，在使用中只能读出信息而不能写入或改变信息。非易失性存储器包含各种不同原理、技术和结构的存储器。传统的非易失性存储器根据写入方法和可写入的次数的不同，又可分成掩模只读存储器MROM（MaskROM）、一次性编程的OTPROM（OneTimeProgrammableROM）和可用紫外线擦除可多次编程的UV－EPROM（Ultraviolett－ErasablePr0grammableROM）。过去的OTPROM都是采用双极性熔丝式，这种芯片只能被编程一次，因此在测试阶段不能对产品进行编程性能检测，所以产品交付用户后，经常在编程时才会发现其缺陷而失效，有的芯片虽然能被编程，但由于其交流性能不能满足要求，却不能正常运行。故双极性熔丝式PROM产品的可信度不高。而*近有不少公司推出的OTPROM则是采用EPROM技术生产的，所有芯片在生产过程中都通过编程检验，并同时对其性能进行测试，在封装前擦除，因而可以保证每个芯片都可编程和有合格的性能。2.可现场改写的非易失性存储器在存储器市场上，近年来新发展的那些非ROM型可现场改写的非易失性存储器的需求增长速度*快，这些芯片技术正在迅速地改变着存储器世界的面貌。这主要有可电擦除可编程的EEPROM、利用锂电池作为数据保护后备电源的一体化非易失性静态读写存储器NVSRAM、在EPROM和EEPROM芯片技术基础上发展起来的快擦写存储器FlashMemory和利用铁电材料的极化方向来存储数据的铁电读写存储器FRAM。随着新的半导体存储技术的发展，各种不同的可现场改写信息的非易失性存储器被推上市场，首先是可电擦写存储器EEPROM（ElectricallyErasablePr0grammab；eROM），这种存储器写入速率比较慢，为了提高写入速度，Xicor公司把SRAM与EEPROM结合起来，首先推出由SRAM和与其逐位相通的EEPROM组成兼有两者优点的非易失性读写存储器NOVRAM（NonvolatileRAM）；1983年Intel公司首先提出基于Eprom隧道氧化层的ETOX（EpromTunelOxide）原理，用此原理改进了EPROM的擦写性能，在1988年推出了可快速擦写的非易失性存储器FlashMemory；随后Toshiba公司又推出基于Fl0wlerN0rdheim的冷电子擦除原理和EEPROM的NAND体系结构的FlashMemory。从原理上看，FlashMemory属于ROM型存储器，但是它又可以随时改写信息；从功能上看，它又相当于RAM，所以过去ROM与RAM的定义和划分已逐渐失去意义。这些非易失性存储器，无论是EPROM与EEPROM，还是FlashMemory，它们都是基于电荷存储原理来存储信息，其信息的写入都是利用电场强迫电子通过半导体薄层，经过多次擦写，这些电子的运动*终要引起栅极氧化层的击穿而使器件损坏；这些器件另一个致命的缺点是改写信息的时间还比较慢。1984年美国Dallas半导体公司以长寿命的锂电池作为数据保护的后备电源，在低功耗的SRAM芯片上加上数据保护电路，推出了非易失性静态读写存储器NVSRAM（Non—volatileSRAM），即封装一体化的电池后备供电的静态读写存储器IBBSRAM（IntegratedBatteryBackedSRAM），其他性能和用法都与静态读写存储器一样，但在断电情况下其中的信息可以保存10年，其缺点是价格较贵，当封装在片内的锂电池失效后，便无法再生使用。另外市场上已出现一种用全新原理实现的新型的存储器，它在很多方面改进了非易失性存储器的性能，可望能成为一种比较理想的非易失性存储器，这就是美国Ramtr0n公司经过15年的开发研究，利用铁电材料在不同电场作用下的极化原理研制成的一种真正的非易失性铁电存储器FRAM（FerroelectricRAM）。*近美国SIMTEK公司又推出一种新型非易失性静态读写存储器nvSRAM，可能会成为一颗大放异彩的存储器新星。3.发展迅速的快擦写存储器Flash由于快擦写存储器不需要存储电容器，故其集成度更高，制造成本低于DRAM。它使用方便，既具有SRAM读写的灵活性和较快的访问速度，又具有ROM在断电后可不丢失信息的特点。所以快擦写存储器技术发展*迅速，自1988年首次推出商品化快擦写存储器以来，已经有多达40余家半导体公司争相开发制造，以瓜分一角市场，其中又以美国的Inter，AMD和Amtel三个公司占*大份额。其容量从*初的64KB发展到现在，目前已有不少厂家都可提供16MB～32MB的产品。在1994年日本NEC公司就研制成功64MB快擦写存储器，并正在加紧开发256MB的快擦写存储器。快擦写存储器可重写编程的次数已从*初的100次改进到现在的100万次。随着快擦写存储器技术的发展，已开始越来越多地取代EPROM，当其价格低于EPROM芯片时，EPROM*终就会被淘汰。基于ETOX技术的Intel快擦写存储器需要两种电压：5V的读工作电压和12V的写工作电压。如果使用单一电源电压，那么就需要增加DC－DC转换器来变换电压。AMD公司在1993年4月推出采用NegativeGate技术使其快擦写存储器能够在单一电源5V下工作的快擦写存储器，这种芯片使用起来更方便，受到用户的欢迎。为了夺回被AMD公司占去的市场份额，Intel*近在新推出的产品中采用了“SmartVoltage”（灵活电压）技术：用两个电源引脚——“读”电压引脚和“写”电压引脚，读操作可以选择3.3V或5V的工作电压，写操作可以选择5V或高速写入的12V的工作电压，这样就可组合成四种不同的操作电压模式，可以根据需要（低电压或高性能需求）提供选择灵活性。