EEPROMを使用する代わり

私が理解しているように、EEPROMはコンピューター（私の場合はAVRマイクロコントローラー）の一部であり、データを保存し、デバイスが完全にシャットダウンしても保持します。データの書き込みと読み取りが可能です。

私が見ている問題は、有限の寿命とかなり短い寿命があることです。言い換えれば、EEPROMを使い果たすまでに、有限回数の読み取り/書き込みしかできません。

私が探しているのは、EEPROMと同じ機能を小さなフォームファクターで実現する方法です。私はmicroSDカードのようなものを使用できると思いますが、ユーザーがメモリカードを購入する必要がないソリューションを好みます。また、必要なスペースはせいぜい数バイトです。1 kBが非常に保守的であるとしましょう。あらゆる種類のメモリカードを収容するために必要以上の費用を費やすことになります。

だから私のオプションは何ですか？短い寿命と高いコストなしに、この種のデータストレージ/検索を実現できる一般的なICソリューションはありますか？

はい。EEPROMは、電力がなくてもかなりの時間データを保持できるタイプの不揮発性メモリです（実際の時間は温度やその他の条件によって異なります）。

考慮すべき他のいくつかの不揮発性ソリューションがあります。

1）内部フラッシュメモリ-ほとんどのマイクロコントローラーは現在、コードストレージ用のフラッシュを備えており、一部はユーザーデータとロギング用にもフラッシュを提供しています。これは書き込みサイクルも制限されており、ビットを「1」から「0」に変更する前にブロック消去が必要です（その間にデータを別の場所に保存してから再書き込みします）。

2）内部FRAMメモリ-TIには、不揮発性のFRAMメモリを搭載したデバイスがあり、他のメモリロケーションと同様に非常に簡単にアクセスできます。読み取りも書き込みとして破壊的です（ただし、サイクル数が10であるため、これは問題にならない場合があります）摂氏85度で^ 13程度）。

3）外部フラッシュメモリ-メモリを外部に追加して、数メガビットのデータを安価に保持できます。

保存するレート（および正常にシャットダウンできるかどうか）によっては、使用可能な有効サイクル数を増やすことができる場合があります。

EEPROMの耐久性の制限を克服する方法は、ウェアレベリングアルゴリズムを適用することです。基本的に、格納するすべてのレコードに対して、N倍のメモリ要件とそれに対応するNインデックス値のスペースを割り当てます。次に、推論を使用して、「現在のレコード」と次に書き込むレコードを特定します。に。これは、このAVRアプリケーションノートで詳しく説明されています。

別の可能な解決策は、少しの静的RAMとバッテリーです。これは、バッテリが最終的に死ぬという限られた寿命を持っていますが、書き込みサイクルでは無制限です。また、オフタイムが小さめの値になることがわかっている場合は、大容量のコンデンサーのようなものを使用して電力を供給できます。リチウムコインセルは、適切に設計すれば、このようなアプリケーションで長期間使用できます。

RTC、nvram、バッテリー（時計の動作を維持するため）を1つのパーツに組み込んだパーツもあります。これらには、内部電源が使用された場合に（バッテリーだけでなく）部品全体が失われるという欠点がありますが、製品の持続時間によっては問題にならない場合があります。

あなたの予算はわかりませんが、DRAMと同じくらい高速ですが、フラッシュと同じように不揮発性であるMRAMを検討することをお勧めします。もちろん、これらはEEPROMチップよりもはるかに高価です。

私は何年も前にFreescaleからたくさんのサンプルICを手に入れましたが、それらを使用する機会がなかったので、SDカードを接続する必要がある場合よりもはるかに単純な回路になるかどうかは本当にわかりませんスロット。

私は電気技師というよりコンピュータの人ですが、フラッシュメモリのライフサイクルの問題には別のアプローチがあると思います。

私の理解では、フラッシュのライフサイクルの問題は、実際には消去ではなく、書き込みの問題です。書き込みが一方向のみであるという詳細を除いて、何度でも書き込むことができます。

必要なストレージは小さいデバイスのサイズに比べると小さいため（ハードウェアへのアクセスが十分に低い場合）、毎回別の場所に書き込むことができます。データを未書き込みのメモリと区別できるようにし（必要に応じてパッドしてください）、最後に書き込んだセルが現在の値であることを確認してください。

さらに、データが実際に書き込みごとに1回インクリメントされるカウンターである場合、まったく書き込みを行わず、ティックごとに1ビットを書き込むことで、データからさらに多くを得ることができます。カウントは、書き込まれたビット数です。

MicrochipのシリアルNVSRAMはあなたの請求書に合うかもしれません：

Serial NVSRAM offers non-volatile RAM storage and is ideal for applications that need to write very often to the memory. This device is significantly lower cost than other non-volatile RAM devices and the data is backed using an external battery. This 8-pin, SPI device supports unlimited instantaneous writes to the memory array, making it ideal in applications such as meters, data loggers, data recorders, black boxes. These devices are available in 512Kbits and 1Mbit densities.

このシリアルメモリファミリは、バッテリバックアップをサポートしています。データシートには、バッテリーから1μA以下の消費電流を言及しています。価格は1,000個あたり2ドル未満で、Microchipが無料サンプルを提供しています。ICは、趣味にやさしいPDIPおよびSOICパッケージで提供されます。

シリアルFRAMを調べてみてください。主要メーカーはサイプレス（néeRamtron）のようです。以下がその一部です。

http://www.cypress.com/?rID=73530

それは大きなサイズで利用可能で（私が見た最大のものは2Mビットです）、それはMRAMまたはフラッシュとプロトコル互換性があり、それは消去を必要とせずにバイト読み書き可能です、それは高速です---書き込みはSPIプロトコルに追いつく---そして保持力が途方もなく高いです。

そうは言っても、見つけるのは少し難しいです。流通しているディストリビューターは少なく、すぐに売り切れてしまうようです---サイプレスには独自のストアがあり（送料無料もあり）、2つのFM25V04パーツを注文すると、売り切れました。6週間のリードタイム、どうやら...