Memoria flash i2c

Tipos de memoria flash I2C

La memoria flash I2C multicanal es una interfaz que integra una memoria interna de alta velocidad con una interfaz de memoria serial. El Consorcio Industrial de Internet admite esta memoria, lo que permite a la empresa establecer una arquitectura común para la Internet industrial de las cosas (IoT). Hay diferentes tipos de memorias I2C, como EEPROM no volátil y SRAM, que se utilizan normalmente en aplicaciones de sistemas integrados.

• Memoria flash I2C SRAM

  La memoria flash I2C SRAM es una memoria estática de acceso aleatorio; es una memoria volátil que utiliza celdas de almacenamiento dinámicas hechas de condensadores y transistores. Esta memoria no tiene un número predefinido de ciclos de lectura/escritura, por lo que se puede utilizar para un número ilimitado de ciclos de lectura/escritura. Para almacenar datos, la RAM dinámica (DRAM) requiere una actualización o recarga periódica, por lo que el uso de la memoria SRAM se vuelve costoso con cantidades más bajas. Además, en esta memoria, los datos almacenados se pueden perder durante una falla de energía.

• Memoria flash I2C EEPROM

  La memoria flash I2C EEPROM es una memoria de acceso aleatorio no volátil (NVRAM) que utiliza cargas eléctricas para almacenar bits en un transistor de puerta flotante. Tiene transistores de puerta flotante en forma de celdas de memoria para cada ubicación de almacenamiento. A diferencia de SRAM, la memoria EEPROM puede tener una gran cantidad de ciclos de lectura/escritura. Por lo tanto, puede almacenar datos durante un período prolongado incluso en caso de falla de energía. Sin embargo, esto tiene un costo en términos de velocidad de escritura reducida. En un sistema integrado, el código del gestor de arranque se puede almacenar en la memoria flash EEPROM. El código se puede ejecutar después de que el sistema se encienda y se puede utilizar para actualizar el firmware del sistema a través de una tarjeta de memoria o mediante puertos de comunicación.

• Memoria flash I2C FRAM

  La memoria flash I2C utiliza FRAM (RAM ferroeléctrica), que es RAM no volátil. Almacena datos utilizando materiales ferroeléctricos y magnéticos con un sustituto de capas metálicas de platino en una oblea de silicio. Como resultado, exhibe velocidades de escritura rápidas, consume menos energía durante las operaciones de escritura y tiene un ciclo de desgaste más largo. La memoria FRAM es una buena opción para el almacenamiento de datos cuando la energía del sistema puede perderse o interrumpirse. Si las lecturas y escrituras de memoria acumuladas son de 10 millones o más, entonces esta es una buena opción.

Funciones y características

Aquí hay algunas funciones y características importantes de la memoria flash I2C que la hacen popular entre los usuarios:

• Menor consumo de energía

  El protocolo I2C está diseñado para periféricos de bajo consumo. Esto hace que los dispositivos de memoria flash I2C sean ideales para dispositivos alimentados por baterías. La propia interfaz I2C utiliza una resistencia de pull-up débil en las líneas de datos. Esto permite que los dispositivos permanezcan en modos de bajo consumo mientras se comunican. Como resultado, la memoria I2C puede ayudar a mantener el consumo de energía general del sistema al mínimo.

• Extensión de reloj

  Los circuitos integrados en el bus I2C a veces pueden funcionar a diferentes velocidades. Si un dispositivo más lento necesita más tiempo para procesar datos, puede mantener (o extender) la señal de reloj. Esto asegura que todos los componentes tengan tiempo suficiente para comunicarse de manera confiable. La extensión de reloj se suma a la flexibilidad y el rendimiento de I2C. Permite que los dispositivos más lentos funcionen con los más rápidos mientras se mantiene la integridad de los datos.

• Memoria de arranque

  El tipo de memoria de arranque es una memoria no volátil como flash o EEPROM. Almacena el núcleo del procesador, el gestor de arranque o la imagen del firmware. Cuando se enciende, la CPU arranca desde esta memoria para iniciar el sistema operativo. Esto permite que el sistema ejecute el programa preinstalado sin necesidad de almacenamiento externo cada vez. Tener una memoria de arranque integrada le da al sistema un lugar rápido y estable para encontrar su sistema operativo. Esto promueve una operación confiable y consistente de sistemas integrados como PC y servidores.

• Retención de datos

  La retención se refiere a cuánto tiempo los datos almacenados siguen siendo válidos. Una buena retención asegura que la información guardada no se degrade. La retención adecuada de datos es fundamental para los sistemas que dependen de los datos guardados durante períodos prolongados. En esos casos, la integridad de los datos debe mantenerse durante la vida útil prevista del dispositivo. Una retención deficiente puede provocar errores. Es vital evitar el uso de memoria de baja calidad en aplicaciones a largo plazo. La buena memoria flash debe tener al menos 10 años de retención de datos. Esto da tiempo para que cualquier dato almacenado siga siendo válido antes de que el sistema se retire.

Escenarios de memoria flash I2C

Las aplicaciones de la memoria flash I2C son diversas, y la interfaz I2C es muy adecuada para situaciones que necesitan almacenamiento de datos no volátiles y fácil acceso a la comunicación serial.

• Registro de datos: en aplicaciones como sistemas de automatización industrial, el chip de memoria I2C puede registrar tendencias de datos históricos como temperatura, presión o estado del equipo a lo largo del tiempo para evaluar y optimizar el rendimiento.
• Configuración del sistema: en un sistema integrado, una interfaz I2C con memoria flash puede almacenar la configuración del sistema, los valores de calibración y otros datos necesarios para que el dispositivo funcione correctamente después de cada reinicio o apagado.
• Adquisición de datos: La memoria flash I2C puede ser útil en sistemas de adquisición de datos que buscan recopilar y analizar información de varios sensores en tiempo real para fines de monitoreo o control.
• Sensores: varios dispositivos basados en sensores, incluidos termómetros, manómetros y acelerómetros, utilizan memoria flash I2C para guardar las mediciones de los sensores y otros datos para su posterior recuperación o procesamiento.
• Equipos de atención médica: los dispositivos de salud, como los monitores de frecuencia cardíaca y presión arterial, necesitan memoria I2C para retener información sobre los signos vitales y las condiciones de salud de los pacientes para evaluar su estado de salud a lo largo del tiempo.
• Sistemas de monitoreo ambiental: Estos sistemas utilizan memoria flash I2C para almacenar información sobre variables como humedad, calidad del aire y condiciones climáticas para que el monitoreo y la investigación ambiental sean más fáciles.
• Electrónica de consumo: La memoria flash I2C se puede utilizar en muchos productos electrónicos de consumo, dispositivos móviles, cámaras digitales, reproductores MP3, etc., para almacenar preferencias del usuario, archivos de configuración, archivos del sistema operativo y otros datos que necesitan acceso frecuente.
• Desarrollo de sistemas integrados: El uso de memoria flash I2C con un sistema integrado permite a los desarrolladores probar sus aplicaciones, trabajando con diferentes versiones de firmware a la vez que depuran el código del firmware en un escenario del mundo real.

Cómo elegir memoria flash I2c

Antes de comprar memoria flash I2C a la venta, los compradores deben saber que este tipo de memoria está disponible en varios paquetes y diseños. La memoria viene con diferentes niveles de resistencia y períodos de retención, que afectan el rendimiento general de las aplicaciones y los sistemas donde se integran. Por ejemplo, antes de 2010, los diseñadores preferían usar memoria flash NOR para aplicaciones integradas. No obstante, después de la llegada de densidades de memoria flash NAND más altas, sigue siendo posible utilizarla para almacenar código de arranque y firmware integrado.

• Densidad: evalúe la capacidad de almacenamiento de datos (densidad) requerida en la aplicación antes de elegir la memoria flash I2C. Los compradores deben buscar tamaños de memoria pequeños si la aplicación implica almacenar configuraciones o datos de control. Por otro lado, las aplicaciones grandes de firmware o software requerirán grandes tamaños de memoria para funcionar de manera eficiente.
• Opciones de paquete: como se mencionó anteriormente, la memoria flash I2C viene en diferentes opciones de paquete. Evaluar cuidadosamente los requisitos de diseño y la aplicación ayudará a los compradores a elegir entre los paquetes PBGA, PQFN, QFN, TSSOP o SOIC. Estos paquetes son preferibles para dispositivos periféricos, aplicaciones portátiles y PCBA con espacio limitado, ya que tienen una huella compatible con los procesos de ensamblaje de PCB.
• Conteo de pines: La memoria flash I2C viene en diferentes tipos, y el conteo de pines varía según el tipo. Los compradores deben optar por modelos que tengan un conteo de pines de 2, 4, 8 o 16. El conteo de pines afecta la compatibilidad con el dispositivo y la funcionalidad. Por lo tanto, los compradores deben elegir un modelo que cumpla con los requisitos de diseño y sea compatible con el dispositivo de destino.
• Organización de la memoria: la organización de la memoria flash I2C varía en términos de bytes y páginas. Los bytes están organizados en una sola línea, y el número de bytes en cada línea debe ser el mismo. Esto se debe a que los datos que se van a guardar en la EEPROM deben escribirse en bloques. Además, considere los tamaños de página para que la aplicación se pueda programar y escribir de manera eficiente en la memoria.
• Memoria volátil y no volátil: comprenda adecuadamente la aplicación y las condiciones de trabajo. Si la aplicación utiliza memoria flash I2C y debe mantener los datos incluso después de apagar el dispositivo, los compradores deben elegir memoria no volátil. La memoria volátil perderá los datos almacenados en caso de pérdida de energía.

Preguntas y respuestas sobre la memoria flash I2C

P1: ¿Cuál es la duración típica de la memoria flash en la interfaz I2C?

A1: La vida útil de la memoria flash I2C está determinada por factores como la temperatura, el voltaje y los ciclos de escritura/borrado. La memoria I2C puede durar de 10 a 100 años, lo que la hace adecuada para aplicaciones donde la retención de datos es crítica.

P2: ¿Cómo se direccionan los diferentes sectores o páginas en la memoria flash NAND I2C?

A2: Cada sector o página de la memoria tiene una dirección única asignada. El manual del dispositivo tiene información sobre cómo direccionar diferentes páginas o sectores.

P3: ¿Por qué es importante la interfaz al elegir la memoria I2C?

A3: La interfaz, que en este caso es I2C, determina cómo se transferirán los datos hacia y desde la EEPROM I2C o la memoria flash I2C. La interfaz I2C influye en las velocidades de lectura/escritura y el diseño del sistema.

P4: ¿Cómo obtener la información sobre la resistencia a la escritura de la memoria flash I2C?

A4: La resistencia a la escritura para un componente de memoria específico se puede obtener de su hoja de datos. La velocidad a la que se pueden escribir y borrar datos depende de los diferentes tipos de memoria.

P5: ¿Cuál es el ciclo de escritura/borrado para la memoria flash I2C?

A5: El ciclo de escritura/borrado muestra cuántas veces se pueden escribir y borrar datos antes de que el dispositivo de memoria I2C comience a fallar. Cada tipo de memoria flash tiene un número designado de ciclos de escritura/borrado.