探究半导体存储器原理与应用

存储器电路存储着变频器的控制参数等用户程序，早期产品甚至内部存储了系统程序，故可称为MCU系统中除CPU之外的第二核心电路——软件系统数据库。在MCU系统中，硬件电路相当于人和身体，而运行其中的软件则相当于人的思想，两者的独立存在是无意义的。当存储器电路出现故障时，会出现整机的运行即行中止、用户修改参数值掉电后不保存、变频器上电后处于“死机”状态等故障现象。

对新型变频器产品，系统程序存放于内部ROM，运算过程的中间结果存放于内部RAM，其外部存储器一般用于存放用户（控制参数）程序——变频器说明书中的参数代码表中的内容，大部或全部存储于外部存储器中。外部存储器一般采E²PROM串行电可擦除存储器，可进行读/写操作，并对用户程序（修改的参数值）进行存储，掉电后数据不丢失。部分机型采用铁电存储器FRAM（快存），应用性能得到进一步提高。

半导体存储器的类型很多，但基本结构相差不大，都是由存储器阵列、地址译码器、数据寄存器、模式译码逻辑电路、时钟发生器和输出缓冲区等电路构成。存储器阵列是存储器的主体，是用来存储信息的部分；其他部分用来实现对存储器阵列的访问，如常用AT93C46/56/57/66/86（贴片器件表面印字：93C86A、93C66、93C86）系列存储器芯片，图8-14为AT93C86存储器内部原理框图。本书中的VFD-B机型，即采用该系列芯片，具有占用资源少和较少的I/O线、体积小和工作电压范围宽、功耗低、支持在线编程等特点。

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图8-14 AT93C86存储器内部原理框图

存储器阵列由若干存储单元构成，每个存储单元保存若干二进制位信息，每个二进制位对应一个基本存储电路。地址译码器由地址寄存器和地址译码器两部分组成，用来存放CPU送来的地址码和对地址码进行译码。在时钟同步信号作用下，模式译码逻辑电路，将MCU送来的串行数据（和片选、读/写指令）进行译码后输出，控制数据寄存器读取已存储信息送往输出缓冲区，经缓冲后由串行数据输出DO端送入MCU；或将串行数据输入DI端来的MCU发送的串行数据，经数据寄存器，向存储器阵列写入存储信息。