Cypress CY14B108K/CY14B108M：8M位nvSRAM與實時時鐘的完美結合

在電子設備的設計中，非易失性靜態隨機存取存儲器（nvSRAM）與實時時鐘（RTC）的組合常常是關鍵的一環。Cypress的CY14B108K和CY14B108M系列產品，將8M位的nvSRAM與功能完備的RTC集成于一體，為工程師們帶來了高性能、高可靠性的解決方案。今天，我們就來深入了解一下這兩款產品。

文件下載：CY14B108M-ZSP25XIT.pdf

產品概述

CY14B108K和CY14B108M分別提供1024K×8（CY14B108K）和512K×16（CY14B108M）的存儲容量，具有25ns和45ns的快速訪問時間。其內部采用了QuantumTrap技術，實現了數據的非易失性存儲，同時具備無限次的讀寫和召回操作，以及高達100萬次的存儲操作，數據保留時間長達20年。此外，該系列產品還集成了功能豐富的RTC，包括看門狗定時器、可編程鬧鐘、電容或電池備份等功能，適用于工業溫度范圍。

功能特性

非易失性存儲

CY14B108K/CY14B108M采用了獨特的架構，將SRAM存儲單元與非易失性QuantumTrap單元配對在同一物理單元中。數據可以在SRAM和非易失性單元之間進行快速轉移，實現存儲（STORE）和召回（RECALL）操作。在存儲和召回操作期間，SRAM的讀寫操作將被禁止，以確保數據的完整性。

自動存儲（AutoStore）

AutoStore是QuantumTrap技術的一大特色，默認情況下該功能是啟用的。在正常工作時，設備會從VCC引腳獲取電流，為連接到VCAP引腳的電容充電。當VCC引腳的電壓下降到VSWITCH以下時，設備會自動斷開VCAP引腳與VCC的連接，并利用電容存儲的電荷進行一次存儲操作，將SRAM中的數據保存到非易失性單元中。需要注意的是，如果沒有連接電容到VCAP引腳，則必須使用軟件序列禁用AutoStore功能，否則可能會導致數據損壞。

硬件存儲（HSB）

HSB引腳用于控制和確認存儲操作。當HSB引腳被拉低時，設備會在tDELAY時間后有條件地啟動存儲操作。只有在自上次存儲或召回周期以來發生過對SRAM的寫入操作時，才會真正開始存儲周期。在存儲操作進行期間，HSB引腳會被拉低，表示設備處于忙碌狀態。

軟件存儲和召回

通過特定的軟件地址序列，可以實現數據從SRAM到非易失性存儲器的存儲操作，以及從非易失性存儲器到SRAM的召回操作。具體來說，需要按照特定的順序從六個特定地址位置執行CE或OE控制的讀周期，以啟動存儲或召回周期。

實時時鐘（RTC）

CY14B108K/CY14B108M的RTC功能提供了精確的時鐘，支持閏年跟蹤和可編程的高精度振蕩器。時鐘和鬧鐘寄存器以BCD格式存儲數據，內部采用雙緩沖機制，防止在讀寫操作期間訪問過渡性的內部時鐘數據。此外，RTC還具備看門狗定時器、鬧鐘功能、電源監控和中斷功能等。

電氣特性

工作范圍

該系列產品適用于工業溫度范圍（-40°C至+85°C），工作電壓范圍為2.7V至3.6V。

直流電氣特性

在不同的工作條件下，產品的直流電氣特性表現良好。例如，平均VCC電流在不同的訪問時間和工作模式下有所不同，待機電流較低，輸入和輸出的泄漏電流也在合理范圍內。

交流電氣特性

交流電氣特性方面，產品具有快速的讀寫周期時間、地址訪問時間和輸出使能到數據有效時間等。同時，在不同的操作模式下，也有相應的切換波形和時間參數。

PCB設計注意事項

由于RTC晶體振蕩器是一個低電流、高阻抗的電路，其晶體引腳對電路板上的噪聲非常敏感。因此，在PCB設計時，需要注意以下幾點：

• 晶體布局：將晶體盡可能靠近Xin和Xout引腳放置，保持晶體與RTC之間的走線長度相等且盡可能短，以減少噪聲耦合的可能性。
• 走線寬度：Xin和Xout走線寬度應小于8mil，以減小走線電容。
• 屏蔽保護：為晶體電路提供一個保護環，防止相鄰信號的噪聲耦合。
• 信號隔離：在RTC走線附近布線時，要注意與其他高速信號保持至少200mil的距離，避免噪聲干擾。
• 銅平面設計：在相鄰的PCB層創建一個隔離的實心銅平面，位于晶體電路下方，以防止來自其他信號層的噪聲耦合。

總結

Cypress的CY14B108K/CY14B108M系列產品為電子工程師們提供了一個高性能、高可靠性的nvSRAM與RTC解決方案。其豐富的功能特性、良好的電氣特性和詳細的設計指導，使得該系列產品在工業控制、數據記錄、儀器儀表等領域具有廣泛的應用前景。不過，在使用過程中，也需要注意AutoStore Disable功能存在的問題，避免數據損壞。希望通過本文的介紹，能幫助工程師們更好地了解和應用這兩款產品。

大家在實際設計中有沒有遇到過類似產品的使用問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。