| 作為一個計量用電量的儀器,電表的精度不但與檢測芯片的精度有關,更與其存儲方式有很大的關系。如果檢測到的電量數(shù)據(jù)不能寫入存儲器,或者寫入存儲器過程出錯,電表的精度就會大大降低。
 以前電表數(shù)據(jù)的存儲方式有兩種選擇：（1）用存儲EEPROM數(shù)據(jù);（2）用NVRAM存儲數(shù)據(jù)�，F(xiàn)在有了第三種選擇：用鐵電存儲器（FRAM）存儲數(shù)據(jù)。
以前,在設計電表電量的存儲方案過程中,工程師對怎樣把數(shù)據(jù)準確無誤的寫入存儲絞盡腦汁,主要的原因是：以前的EEPROM速度慢,有10ms寫的周期,擦寫次數(shù)少。為了解決存儲器的問題,工程師必須在控制電路增加很多電路（見圖1）。
由于EEPROM的擦寫次數(shù)為10萬次,所以不能來一個脈沖就寫入EEPROM,只能將脈沖暫存MCU的SRAM內,等脈沖記錄到一定的值（1度電）或到了一定的時間（1小時）,再把數(shù)據(jù)寫入EEPROM,正是由于電數(shù)據(jù)不能實時寫入EEPROM,引起一個問題,如果停電怎么辦？在停電時,MCU內存儲的平均電量為0.5度,如果系統(tǒng)不管掉電情況,那么電表的精度很低(以10萬家用戶計算,每停一次電,供電局將有5萬度電因存儲器的原因而丟掉),這供電局當然不能接受。為了解決這個問題,在電路上必需增加掉電檢測電路,在檢測到掉電后,把MCU中存儲的不到1度電的數(shù)據(jù)寫入EEPROM。
由于EEPROM寫入數(shù)據(jù)時,有10ms寫的周期, 這也引起了一個問題,在停電后,必需有足夠長的電壓維持EEPROM寫的時間,設計者的一般思路是利用濾波電路的大電容。由于電容內部是電解液,隨著時間的推移,電容的容量將變小,因此,為了使電表能使用10年,必須把增大濾波的電容的容量和提前檢測到掉電。
EEPROM寫入數(shù)據(jù)時,數(shù)據(jù)先是寫入EEPROM的緩沖區(qū),當數(shù)據(jù)寫入緩沖區(qū)后,EEPROM自動把數(shù)據(jù)寫入EEPROM的具體地址,其過程需要10ns,由于EEPROM內部寫入時間長,所以容易受到干擾,EEPROM一旦受到干擾,寫入的數(shù)據(jù)容易出錯,此時出錯,MCU沒有辦法知道,為了解決這一問題,設計者必須把同一個數(shù)據(jù)寫入三個不同的地址,然后再把數(shù)據(jù)讀出來校正（圖5）。
從上述的闡述可知,系統(tǒng)掉電時,要把數(shù)據(jù)寫入EEPROM,此方案的籌碼賭在掉電檢測電路和電容上,為了解決這一問題,設計者把掉電檢測提升到檢測市電和用2個掉電檢測電路,把電容的容量增大和用2個電容,為了減小檢測電路和電容的影響,采用2個EEPROM,從而降低SRAM緩沖的量值,提高存儲的精度。（方案2） 
 采用NVRAM來做數(shù)據(jù)存儲（方案3）,這種方案 可以解決EEPROM的不足,但大家都知道NVRAM的價格很高。
用鐵電存儲器可以解決上面存儲器所面臨的問題。首先看一看鐵電存儲器的特點：
�、欧且资裕ǖ綦姾髷�(shù)據(jù)能保存10年,所有產(chǎn)品都是工業(yè)級）;
⑵擦寫次數(shù)多（5V供電的FRAM的擦寫次數(shù)100億次,低電壓的FRAM的擦寫次數(shù)為1億億次,）;
�、撬俣瓤欤ù诳偩�的FRAM的CLK的頻率高達20MHz,并且沒有10ms的寫的等待周期,并口的訪問速度70ns）;
�、裙牡停o態(tài)電流小于10μA,讀寫電流小于150μA）;
�、勺x寫無限次（在FRAM讀寫次數(shù)超過100億次（5V供電的FRAM）后,FRAM還能工作,只是數(shù)據(jù)不能保存）。
 基于鐵電存儲器的特點,可以對電表的設計進行完全的改革（圖4）。
由于FRAM的讀寫次數(shù)為100億次,MCU檢測到一個脈沖就可以寫入FRAM內,以3200個脈沖為1度計算,FRAM能存3百萬度電。對單相表和單相復匯率表以是足夠用,由于電量數(shù)據(jù)是實時寫入FRAM,所以不擔心掉電后,數(shù)據(jù)會丟的問題,由于鐵電存儲器沒有10ms的寫周期,所以不必擔心電容的容量變小后會對FRAM數(shù)據(jù)存儲有影響,因為鐵電存儲器內沒有緩沖區(qū),數(shù)據(jù)是直接寫如FRAM對應的地址中,所以寫入的數(shù)據(jù)不會出錯,即使出錯,MCU通過協(xié)議可以知道,所以同一數(shù)據(jù)不必存儲到3個不同的地址（圖5）
鐵電存儲器應用在計量系統(tǒng)中有其他產(chǎn)品不可替代的優(yōu)勢（如電表,水表,煤氣表等）,在下期將與工程師討論鐵電存儲器在稅控機的應用。
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