在数据采集中,数据的存储芯片一般有 RAM,E2PROM,FLASH 及 NVRAM。下面就其优缺点作一比较。
(1)RAM(如 62256 等)又称为随机读写存储器,其优点是读写时间短(为ns 级),可按字节随 机读写。在数据读写量较大的系统中应用频繁。其缺点是保存在其中的数据掉电后将会丢失,所以RAM 常常被用来暂存中间数据,而不用来保存最 终结果。
(2)E2PROM(如 2816 等)称为电可擦除可编程只读存储器,并行 E2PROM 管脚封装与同容量的RAM 完全兼容,可以直接替换。其优点是既可当ROM 使用,又可当作 RAM 使用,使得设计更灵活、方便。缺点是数据擦除和写入时间慢,一般为 ms级,存储单元写入次数有限。
(3)FLASH(快速擦写存储器,如 28F256)克服了 E2PROM 写入速度慢的特点,写入速度达到 us 级,至少可擦写10 000次以上,所以常常使用在一 些嵌入式系统中,实现在线编程。
(4)NVRAM(掉电不丢失数据型 RAM,如 DS1235)除具有RAM 的优点以外,还可保证存储在其中的数据 10 年不丢失。在供电电压正常时,NVRAM使用外供电源,此时可以进行数据读写。当外供电压波动出允许范围时,NVRAM 自保护,禁止对其进行读写操作,通过内部电池供电保证数据不丢失。NVRAM 的缺点是当单片机程序在运行过程中断时,无法保证存储数据的可靠性。但对带有看门狗的系统,这种概率大大减小。考虑到NVRAM的成本(DS1235为250 元左右)可以采用国内的芯片如 BS、HK 系列等。也可自己用 RAM 改装。电池可以采用市面上常见的3.6 V可充电电池,这样,可在系统执行时自动对电池充电。实际运用中还应在电池的充放电回路中串联上适当的电阻(一般为100 Ω)。另外一种办法是用电容器代替电池,只是放电时间相应缩短了。目前已经有1F的直流电容器,其充放电无须附加电路,相当方便。由于信号电源在线监测装置对数据的采集速率较高,需要存放的数据量就相应增大,使用E2PROM和 FLASH 都不能满足要求,所以使用 NVRAM 是最好的选择。实践证明,使用 32KNVRAM 时进行数据冗余备份,可以很好的保证数据的安全。