FRAM 技术

了解 FRAM 技术

简介

铁电随机存取存储器 (FRAM)(也称为 FeRAM 或 F-RAM)是一种集闪存和 SRAM 的最佳特性于一体的存储器技术。FRAM 具有非易失性(如同闪存),但支持快速和低功耗写入,写入寿命可达 1015 个周期,具有比闪存/EEPROM 更不易受到攻击者攻击的代码和数据安全性,可抵抗辐射和电磁场,并且具有无可比拟的灵活性。这种存储器技术已问世数十年,但现在正在集成到 MSP430 超低功耗微控制器 (MCU) 中,以将其独特的优点应用到现实世界的应用之中

分子结构

FRAM 是随机存取存储器,这意味着每个位都是单独进行读写的。这种非易失性存储器的结构与 DRAM 相似,采用一个晶体管和一个电容器 (1T-1C),但 FRAM 以铁电材料(锆钛酸铅)偏振的方式存储数据。在施加电场后,晶体结构中的偶极发生偏移,从而存储信息。该结构具有多种优点:

  • 非易失性
  • 快速写入
  • 低功耗
  • 高寿命
  • 可抵抗电磁场和辐射
  • 无与伦比的灵活性
  • 数据安全性
分子

与典型的 MSP430 微控制器应用中使用的闪存、EEPROM 和 SRAM 技术相比,使用晶体偏振而非电荷存储可以保持状态、降低电压要求(最低达 1.5V)并实现高写入速度。除了与传统存储器技术有关的优点外,FRAM 还具有系统级安全优势。由于取消了电荷泵,消除了容易受到物理攻击的一个关键软肋。FRAM 还能够抵御电场/磁场及辐射的影响。由于 FRAM 状态不以电荷形式存储,阿尔法粒子不太可能使位改变,并且 FRAM 软错误率 (SER) 低于可检测到的极限。除了这种抗外部干扰能力,FRAM 还具有防分裂能力,即写入/擦除周期中的功率损失不会造成数据损坏。最后,常常可以使用加密对数据进行保护。FRAM 的高写入速度和高寿命使开发人员能够更频繁地生成密钥,从而更好地保护数据传输。

技术比较

上一节介绍了 FRAM 的一些优点,但与传统形式的存储器技术相比 FRAM 确实更好吗?答案是肯定的!下表总结了 FRAM 与闪存、EEPROM 和 SRAM 相比的主要优势。

一体化:FRAM MCU 为您带来最大优势
规格 FRAM SRAM EEPROM 闪存
非易失性
可以在不通电的情况下保留数据
写入速度
(13 KB)
10ms <10ms 2s 1s
平均工作功耗 [µA/MHz]
CPU 采用 16 位字存取
100 <60 50,000+ 230
写入寿命 1015 无限 100,000 10,000
软错误 低于可测量限制
可逐位编程
统一存储器
灵活的代码和数据分区

* 基于德州仪器 (TI) 的器件

在微控制器中带来的优势

FRAM 技术与传统存储器技术相比有多种优势。这些优势可以为低功耗和基础的微控制器应用带来实际的功能级优势。



FRAM 使用案例

FRAM 技术与传统存储器技术相比有多种优势。这些优势可以为低功耗应用带来实际的功能级优势。

取代 EEPROM

取代 EEPROM - 低功耗和高寿命意味着无需外部 EEPROM

解决方案特性

  • 功耗更低
  • 不受 I2C 协议速度限制
  • 比 EEPROM 的写入擦除周期多 10 亿次
  • 可逐位编程
  • 存储器大小选项更多

解决方案优势

  • 系统更快且更高效
  • 在相同的系统寿命期内可以写入更多数据并且数据更加准确,即能够延长系统寿命
  • FRAM 非常灵活且易于使用
  • 可以根据您的设计需要而轻松地增减基于 FRAM 的 MCU 的规模
FRAM 使用案例

在发生电源故障时进行低功耗备份

在发生电源故障时进行低功耗备份 - 断电时 FRAM 支持数据备份

解决方案特性

  • FRAM 写入操作的每位功耗是闪存的 1/250
  • FRAM 写入操作的功耗与读取相同,由于不使用电荷泵,因此峰值电流中没有尖峰
  • MSP430 MCU 上的 FRAM 具有内置电路,可以完成当前的 4 字写入(集成的 LDO 和电容器)

解决方案优势

  • 10 倍备份容量
    • 假设一个电池电源以每 0.01 秒 0.2V 的速度消耗电能。在没有擦除操作和不考虑峰值电流冲击的理想情况下,大约可以写入 8K 闪存字节;相比之下,同等规格的 FRAM 为 80K 字节,这使用户具有充分的灵活性来规划和执行全面的备份子例程,而无需担忧紧急断电问题
备份

无线更新

无线更新 - FRAM 的写入速度使无线更新更加可靠

解决方案特性

  • 更新 FRAM 所需的时间减少为 1/100,每位功耗减少为 1/250
  • 无需预擦除
  • 可以即时写入数据
    • 可以直接从 COMM 通道将数据写入 FRAM,无需缓冲
  • 配备硬件加速器,使用高级加密标准 (AES) 进行加密/解密

解决方案优势

  • 通过限制有效的无线电时间延长了电池寿命
  • FRAM 简化了开发工作
  • 断电时确保数据安全,从而使验证算法更简单
  • AES 与身份验证相结合可防止非授权访问
无线更新 - FRAM 的写入速度使无线更新更加可靠

遥感或数据记录

遥感或数据记录 - 延长产品寿命,减少维护工作

解决方案特性

  • 功耗更低
    • 快速写入
    • 只需低电压和低电流即可更改 FRAM 数据
  • 寿命近乎无限
    • 比闪存的写入周期多 100 亿次

解决方案优势

  • 可以更长时间不更换电池
    • 安装成本可能远超电池成本
    • FRAM MCU 可以节省额外的电压电源并降低系统峰值电流
    • 只需低电压和低电流即可更改 FRAM 数据
  • 高寿命意味着:
    • 准确度更高 - 在相同的产品寿命期内取样更多
    • 延长产品寿命 - 在相同取样频率下,取样时间更长
  • FRAM MCU 可以节省额外的电压电源并降低系统峰值电流
    • 在低电压下写入 FRAM 单元,并且只需很少量的电流即可更改数据
    • 相比之下,EEPROM 需要 10-14V 的高电压
数据记录

能量收集

能量收集 - 提高电池效率或完全去除电池

解决方案特性

  • 非易失性写入具有低有效占空比
    • 低平均和峰值写入功耗使得 MCU 的平均和峰值功耗较低
  • 唤醒速度更快
    • 变量存储在非易失性 FRAM 中
  • 与 BQ25570 完美搭配
    • 经过专门设计以获得和管理直流电源(太阳能、热能或风能)产生的 µW 至 mW 的功率

解决方案优势

  • 获得更接近额定值的电池容量
    • 通过限制峰值电流消耗,提高了电池效率,延长了使用寿命
  • 能量收集可以是唯一的能量来源,也可以作为电池的补充,以延长产品寿命
能量收集

数据安全性

数据安全性 – 通过 FRAM 保护知识产权和传输

解决方案特性

  • 无需电荷泵
  • 可抵抗外场
  • 在断电时可以保持状态,写入速度快,并且可达 10 个写入周期
  • 配备硬件加速器,使用高级加密标准 (AES) 进行加密/解密

解决方案优势

  • 保护存储器免于某些类型的物理攻击
  • FRAM 不易发生软错误
  • 在发生某些状态变化时快速更新安全密钥并发送通知
  • AES 与身份验证相结合可确保更安全的数据通信
数据安全性

开发灵活性

开发灵活性 - 消除了代码、变量和常量数据之间的传统界限

解决方案特性

  • 闪存:RAM 比率是行业标准,不允许定制!
    • FRAM 能够定制存储器块的大小,从而打破了这一障碍
  • 具有在运行时或编译时更改这些界限的灵活性

解决方案优势

  • 更少的平台 = 更短的上市时间
    • FRAM 使开发人员能够在多个具有不同需求的项目中保持 1 个平台
  • 更低的系统成本
    • 无需仅仅为了获得更多 RAM 而花钱采购更大的器件
开发灵活性

制造效率

制造效率 - 节省时间 = 节省资金

解决方案特性

  • FRAM 的写入速度可以远大于 1MBps
    • 是闪存写入速度的 100 倍

解决方案优势

  • 缩短在生产线上的时间,为大规模量产带来节省
制造效率

FRAM 客户证言

世界各地的工程师都把基于 FRAM 的微控制器加入到自己的系统中。在下面可以查看从电子货架标签 (ESL) 到小行星采矿等一些令人兴奋的应用:


电池供电型传感器 – 提供客观的数据以帮助对脑外伤进行鉴别分类和治疗

“更低的功耗 = 更长的电池寿命”

客户的问题

  • 小型化
  • 可借助电池电量长时间工作
  • 需要定期收集数据

FRAM 的优势

  • 以最低的总功耗快速存储数据
    • MSP430 ADC 可以在低功耗模式下运行,并且直接将数据存储到 FRAM,无需 CPU 干预
  • MSP430 微控制器上的集成 FRAM 和其他系统组件可减小系统总体尺寸
  • 产品寿命得到延长,具有 1015 个写入周期

电子墨水显示模块 – 使用支持 FRAM 的模块开发电子货架标签等

“TI 的 FRAM MCU 所独有的灵活性使我们可以将 RAM 型存储器与程序存储器之间的分区设置在 FRAM 中的任何位置,并以紧凑的占用量创建独有的低成本电子墨水显示解决方案,”DLP Design 公司 CEO Don Powrie 说。“通常,为了获得这么大的 RAM,我们需要大得多的 MCU,因此导致产品总成本上升。”

客户的问题

  • 需要尽可能减少更新电子墨水显示所需的时间
  • 在图像帧缓冲区中快速存储和调用全屏图像的能力很重要
  • 为获得足够的 RAM,将需要大得多也贵得多的 MCU

FRAM 的优势

  • 快速更新电子墨水显示
  • 当行业标准闪存与 RAM 比率不理想时,或需要外部 RAM 缓冲时,降低 MCU 成本
  • 断电时保障数据安全
电子墨水显示

小行星采矿 – 将资源采掘的界限拓展到地球以外

“MSP430 FRAM 微控制器是我们的宇宙飞船航空电子设备架构的关键要素。它极低的功耗需求十分适合宇宙飞船的环境。与 TI 一起将这一要素集成到我们的宇宙飞船中是一项伟大的工作,我很期待看到它在轨道上的性能”

客户的问题

  • 远程系统中资源有限
  • 辐射可能导致传统形式的存储器发生软错误

FRAM 的优势

  • 快速且低功耗的写入使系统可以依靠有限的资源运行更长的时间
  • 能够抵御阿尔法粒子和其他形式的辐射意味着数据更加安全
小行星采矿

气象监测 – 实时提供当地风向、温度和湿度信息

“FRAM 系列可让我们实现超低功耗,并简化我们固件中的数据缓冲”

客户的问题

  • 实时数据需求会很快超出存储器极限
  • 在远程位置可提供的电源有限

FRAM 的优势

  • 1015 个写入周期的寿命将大幅超过其他非易失性存储器技术
  • FRAM MCU 的超低工作和待机电流有助于支持能量收集解决方案并延长电池寿命
气象监测

场馆照明 – 重新定义可能性和功耗

“之所以选择该系统,决定性因素在于器件中的 FRAM。由于电力中断和电力纯度不一致是一场持久的拉锯战,我们需要能够保留基础命令和控制代码”

客户的问题

  • 由于系统启动时间较长,电源中断可造成重大问题
  • 跨多个节点更新固件可能是一项极具挑战性的任务
  • 数以千计的照明灯具可产生大量能源开支

FRAM 的优势

  • 快速写入速度和高寿命将支持快速唤醒和立即恢复状态
  • 更新 FRAM 的过程十分简单、快速,无缓冲或预擦除要求
  • 超低待机电流使系统管理工作能够满足能源需求
场馆照明

提交证言

FRAM 技术是否是您的应用中的关键要素?如果您对这一新的非易失性存储器感到兴奋并想分享您的观点,请填写下面的调查表,这样您的观点将有机会显示在本页中!

给我们讲讲您的设计!

基于 FRAM 的 MCU

MSP430 超低功耗微控制器 (MCU) 系列现在采用新的基于 FRAM 的系列器件。MSP430FRxx FRAM 系列提供从 4 KB 到 128 KB 非易失性存储器的完整系列器件

MSP430FR2033 – 存储器占用量小(最高 16 KB FRAM),并具有大量的输入/输出 (IO) 引脚。器件还具有特殊红外 (IR) 调制逻辑,用于简化包括遥控在内的各种应用中的设计。

  • 高达 16 MHz
  • 高达 16 KB 的非易失性 FRAM
  • 10 通道 10 位 ADC
  • 红外调制逻辑
  • 多达 60 个 GPIO

MSP430FR2311 – 存储器占用量小(最高 4 KB FRAM),并具有更大的模拟能力。器件具有运算放大器、跨阻放大器 (TIA)、比较器和 ADC 以直接连接到系统中的传感器。

  • 高达 16 MHz
  • 高达 4 KB 的非易失性 FRAM
  • 8 通道 10 位 ADC
  • 跨阻放大器
  • 小型封装 (3x3)

MSP430FR2633 – 存储器占用量小(最高 16 KB FRAM),并具有大量的输入/输出 (IO) 引脚。器件采用 CapTIvate™ 电容式触控技术,使低功耗自电容和互电容设计具有 10V RMS 抗噪能力。

  • 高达 16 MHz
  • 高达 16 KB 的非易失性 FRAM

MSP430FR4133 – 存储器占用量小,并采用超低功耗 LCD 控制器和大量电容式触控 IO 引脚。256 段 LCD 控制器具有集成的电荷泵,用于在低功耗模式下保持对比度,并具有可通过软件配置的引脚,用于简化 LCD 的硬件布局。这些 MCU 上也有红外调制逻辑。

  • 高达 16 MHz
  • 高达 16 KB 的非易失性 FRAM
  • 行业功耗最低的 LCD 控制器
  • 10 通道 10 位 ADC
  • 红外调制逻辑
  • 多达 60 个电容式触控 GPIO

MSP430FR5739 – 第一套采用 FRAM 技术的器件。这些微控制器提供 5 个计时器、1 个 12 通道 10 位 ADC 以及直接存储器存取 (DMA) 功能,以便尽可能缩短处于工作模式的时间。该系列还提供 MSP430 产品系列中最小的封装器件(24 引脚 2x2 DSBGA)。

  • 高达 24 MHz
  • 高达 16 KB 的非易失性 FRAM
  • 12 通道 10 位 ADC
  • 比较器
  • 5 个计时器
  • 直接存储器存取
  • 产品系列中最小的封装 (DSBGA – 2x2)
  • 多达 33 个 GPIO

MSP430FR5969世界上功耗最低的 MCU 系列(代号:Wolverine),存储器占用量适中(最高 64 KB FRAM)。这些器件采用 100 µA/MHz 工作模式电流和 450 nA 待机模式电流,并启用实时时钟 (RTC)。该产品系列还包括一个新的 16 通道 12 位模数转换器 (ADC),可以接受单端或差动输入。产品集成了一个窗口比较器,用于延长处于低功耗模式的时间。这些 MCU 还具有 256 位高级加密标准 (AES) 加速器和知识产权 (IP) 封装模块,用于保护重要数据。

  • 高达 16 MHz
  • 高达 64 KB 的非易失性 FRAM
  • 16 通道 12 位 ADC
  • 比较器
  • 5 个计时器
  • 直接存储器存取
  • 256 位 AES
  • 多达 40 个 GPIO

MSP430FR6989 – 这些微控制器采用更多的存储器和集成,扩展了我们的 MSP430FR59x/58x 系列。这些器件的存储器占用量大(最高 128 KB FRAM),采用低功耗 320 段 LCD 控制器和集成的电荷泵,以及用于测量旋转甚至接近感应的新扩展扫描接口 (ESI)。

  • 高达 16 MHz
  • 高达 128 KB 的非易失性 FRAM
  • LCD 控制器
  • 16 通道 12 位 ADC
  • 比较器
  • 扩展扫描接口
  • 5 个计时器
  • 直接存储器存取
  • 256 位 AES
  • 多达 83 个 GPIO
要了解更多信息,请访问 FRAM 概述

评估和设计

德州仪器 (TI) 拥有您所需的评估工具,可以帮助您选择适合自身应用的 FRAM 器件并开始进行开发。无论是否第一次接触微控制器还是经验丰富的工程师,都可以立即开始评估超低功耗 MSP430FRxx FRAM 微控制器系列,或将 MSP430 微控制器集成到设计中。为进行快速评估或快速原型设计,基于 MSP430 FRAM 的 LaunchPad 开发套件提供入门所需的一切,价格不到 20 美元。我们还为这一价格低廉的 MCU 平台补充了目标插座板,以便为我们的微控制器提供全面的引脚分接板。通过这些评估模块 (EVM),可以将 MSP430 MCU 全面集成到开发人员的系统中。这些套件均由 MSP430 微控制器编程器/调试器 MSP-FET 启用。

了解有关 MSP430 FRAM 开发工具的更多信息

 

MSP430RF5969

此外还提供了集成开发环境 (IDE) 或应用库,以便可以快速启动开发。通过 TI 的 Code Composer Studio IAR® Embedded Workbench IDE,入门变得前所未有地简单。作为其补充,我们还提供了免费的优化库,以改进在应用中使用电容式触控或图形时的数学运算性能并简化开发。还提供了诸如 EnergyTrace™ 技术等优化器,以缩短上市时间。

了解有关 MSP430 FRAM MCU 上的软件开发的更多信息

ccstudio

此外还提供了参考设计以帮助开发人员构建自己的系统。TI 参考设计为您提供了所需的基础,包括方法、测试和设计文件,以便快速评估和定制系统。TI 参考设计可以帮助您加快上市速度。

请立即查看最新 TI 参考设计!

迁移更加简单 – 移植到基于 FRAM 的微控制器

我们知道改用新的系列(无论是否采用新的存储器技术)可能会让人无从应对。请继续阅读有关将微控制器应用移植到基于 FRAM 的新 MCU 时应考虑哪些事项的简短摘要。

注意:

根据所选择的器件,可能需要考虑其他注意事项,而不仅限于存储器本身。例如,对于在之前的 MCU 系列上进行电源管理或串行通信方面,微控制器可能存在差异。此外,多种模拟外设特殊功能可能存在差异。请利用特定于微控制器的产品说明书和用户指南,充分了解您感兴趣的 MCU。要立即探究特定系列的详细信息,请仔细阅读以下文档:

基础知识

基础知识

  • FRAM 是非易失的;也就是说,在断电之后,FRAM 会保留其内容。
  • MSP 微控制器上的嵌入式 FRAM 的最高访问(读取或写入)速度可达 8MHz。如果超过 8MHz,在访问 FRAM 时会使用等待状态。
  • 写入 FRAM 和从 FRAM 读取与 SRAM 类似。在对控制寄存器进行写入或解锁之前,无需进行预擦除等设置或准备(除非使用了存储器保护单元防止对 FRAM 进行写入访问)。
  • FRAM 未分段,可对每个位单独进行擦除、写入和寻址。
  • 在写入之前,FRAM 段不需要擦除。
  • FRAM 写入访问是低功耗操作,因为写入 FRAM 无需电荷泵。请记住,与 SRAM 相比,FRAM 功耗更高但速度仅稍快一点,因此对于需要最常访问的数据(即应用程序堆栈),应利用 MSP430FRx MCU 中的集成 SRAM。
  • 可以在 MCU 的整个电压范围执行 FRAM 写入。
  • FRAM 写入速度最高可达 8 MBps,其典型的写入速度大约为 2 MBps。高速写入是该技术的固有特性,而通过消除擦除瓶颈又提高了该速度;擦除瓶颈在其他非易失性存储器技术中是普遍存在的问题。相比之下,典型的包含擦除时间的 MSP MCU 闪存写入速度大约为 14 KBps。

MSP430 MCU 上闪存和 FRAM 的比较

参数

FRAM (FR969)

闪存 (F5438A)

字节或字的编程时间(最大值) 120ns 85us(近似)
段的擦除时间(最大值) 不适用(无需预擦除) 18ms
编程期间的电源电流(最大值) 写入期间无需额外的电流(包含在工作功耗规格中) 5mA
擦除期间的电源电流(最大值) 不适用(无需预擦除) 2mA

非易失性存储器最大读取频率

8MHz

25MHz

页首

以大于 8MHz 的频率运行 – 等待状态控制和指令执行速度

以大于 8MHz 的频率运行 – 等待状态控制和指令执行速度

CPU 或 DMA 的系统时钟可能超出 FRAM 访问和周期时间要求。对于这些情形,将实施等待状态发生器机制。特定于器件的产品说明书的“建议工作条件”中列出了频率范围以及所需的等待状态设置。等待状态的数量由 FRCTL0 寄存器中的 NWAITS[2:0] 位进行控制。

要增加系统时钟频率,使其超过当前等待状态设置允许的最大频率,需要执行以下步骤:
通过根据目标频率配置 NWAITS[2:0] 来增加等待状态的数量。
  • FRCTL0 = FRCTLPW | NWAITS_x
将频率增加至新目标。>

就写入时间而言,FRAM 以四字块进行写入,写入时间内置到每个读取周期中。因此,对 FRAM 字节、字或 4 字块而言,读取时间与写入时间之间没有差异。对于读取频率,FRAM 访问(读取和写入)最大为 8MHz。不过,可使用器件允许的最大速度进行闪存读取 (fSYSTEM),例如,
该最大速度在 MSP430F4x 微控制器中为 8MHz 或 16MHz。

注意:基于 FRAM 的系统中的指令执行速度受到架构的影响。在从非易失性存储器执行时,MSP430FRx MCU 使用 2 路关联高速缓存,该高速缓存采用寄存器访问和 FRAM 访问的组合。因此,系统吞吐量可高于 8MHz 的最大允许读取频率。

有关使用 MSP430FRx MCU 执行的更多信息,请参见 MSP430 FRAM 技术 – 操作方法和最佳实践

存储器布局分区

存储器布局分区

由于 FRAM 存储器可用作程序代码、变量、常量、堆栈等的通用存储器,因此必须针对程序对该存储器进行分区。Code Composer Studio™ 和 IAR Embedded Workbench® for MSP430 IDE 都可用于设置应用程序的存储器布局,以便根据应用需求尽可能地充分利用底层 FRAM。这些存储器分区方案通常位于特定于 IDE 的链接器命令文件内部。默认情况下,这些链接器命令文件通常会将变量和堆栈分配到 SRAM 中。此外,会将程序代码和常量分配到 FRAM 中。可以根据应用需求移动或按大小排列这些存储器分区。

如需获取更多信息和详细了解如何使用 IAR Embedded Workbench 进行存储器分区,请参见 MSP430 FRAM 技术 – 操作方法和最佳实践

存储器分区示例


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保护 MSP430FRx 微控制器上的存储器

保护 MSP430FRx 微控制器上的存储器

由于 FRAM 非常易于重新编程,因此这也使错误代码执行易于意外地覆盖应用程序代码,这与从 RAM 执行的情况是一样的。为了防止对 FRAM 进行错误覆盖,提供了存储器保护。

MSP430FR2x/4x MCU 提供两个单独的写保护位:

SYSCFG0.PFWP – 用户程序 FRAM 保护
SYSCFG0.DFWP – 用户数据 FRAM(1800h 至 19FFh)保护

设置写入保护位后,对受保护的 FRAM 进行的任何写入会被阻止,但不会生成
非法中断或复位。

MSP430FR5x/6x MCU 利用存储器保护单元 (MPU) 保护存储器,并且具有更大的灵活性。MPU 按照软件中的定义监控存储器段(作为读取、写入、执行或三者的组合进行保护)。例如,如果为存储器块分配了“只读”状态,则会阻止对该块的任何写入访问并会标记错误。这一点有助于存储在器件使用寿命内不会发生改变的恒定数据或者应用程序代码。

注意:应在器件开始执行来自上电或复位的代码后(在 C 启动例程开始时,甚至在进入 main() 例程之前)尽早启用 MPU。

详细了解如何在 Code Composer Studio 中手动设置 MPU,或在开发环境内使用向导进行设置:

分析 MAP 文件,以确定构成应用程序固件映像的存储器段(常量、变量、不初始化、永久性和程序代码)的开头和大小。

如需获取更多信息和详细了解如何使用 IAR Embedded Workbench 保护 FRAM,请参见 MSP430 FRAM 技术 – 操作方法和最佳实践

CCS 映射文件内的存储器分段

参数

FRAM (FR969)

闪存 (F5438A)

.bss/data 变量 读和写
.Ti.noinit 使用 #pragma MOINIT 定义的数据 读和写
.TI.persistent 使用 #pragma PERSISTENT
定义的数据
读和写
.sysmem “malloc”和“free”使用的堆 读和写
.const 常量 只读
.text 程序代码 读取和执行

1) 手动配置 MPU

接下来,可以配置 MPU 以便保护软件中三个不同的存储器段。每个段可以单独配置为读取、写入、执行或三者的组合。大多数应用程序会具有某种形式的应作为读取和写入进行保护的变量、只读的常量和应为只读和执行的程序代码。有两个用于定义如何配置段边界的寄存器:存储器保护单元分段边界 1 (MPUSEGB1) 和存储器保护单元分段边界 2 寄存器 (MPUSEGB2)。在写入寄存器之前,需要将地址右移 4 位。

注意:最小的 MPU 段大小分配为 1KB 或 0x0400。有关更多信息,请参见特定于器件的系列用户指南。


MPU 存储器分段示例


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2) 基于向导的 MPU 配置

可通过 CCS 的“Project Properties”访问 Code Composer Studio v6 的内置 MSP MPU 向导。要打开此对话框,请在 CCS 的“Project Explorer”视图中右键单击项目并选择“Properties”。

通过选中“Enable Memory Protection Unit (MPU)”框启用 MPU。然后,应将配置保留为默认值,以允许编译器基于应用程序的使用情况自动配置存储器区域并对其进行分区。例如,将常量配置为只读或将程序代码配置为只读和执行。通过 MPU 向导进行配置时,C 启动例程会在进入 main() 之前自动配置并启用 MPU,您无需执行任何额外的步骤。

如需获取更多信息和详细了解如何使用 IAR Embedded Workbench 保护 FRAM,请参见 MSP430 FRAM 技术 – 操作方法和最佳实践


MPU 向导


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德州仪器 (TI) 的 MSP 超低功耗微控制器 (MCU) 系列为各种低功耗和便携式应用提供了最低功耗和完美的集成外设组合。这可能包括在远程控制设计中用作计量 MCU 或微控制器,并具有启用段 LCD 驱动器或红外调制器功能的集成。TI 为 MSP 低功耗 MCU 系列提供功能强大的设计支持,其中包括立即开始使用该产品所需的技术文档、培训以及微控制器开发套件和嵌入式软件工具!这使得 MSP430 成为着手开发工作的易用型微控制器。此低成本微控制器是您开始设计电池供电型 MCU 应用的绝佳起点。