代码和数据整合xSPI STT‐MRAM应用场景

RAMSUN提供的Everspin xSPI STT‐MRAM在代码和数据整合的应用场景中,应用程序代码和少量数据存储在同一个内存芯片中。这有时需要满足严格的成本和空间(如物理板空间)要求。代码在启动时加载到RAM中。文件系统可用于存储数据,也可能用于存储固件,但经常会使用原始访问。由于NORflash成本低、尺寸小,因此通常用于此目的。

对于只读或以读取为中心的工作负载,这种设计非常合适。但是,由于写入性能差和写入能耗高,NOR闪存通常不适合中等写入工作负载。NAND闪存也可用于提高写入性能,但由于坏块和软错误管理,它会带来额外的复杂性。另一个问题是耐力。虽然大多数应用永远不会接近NOR或SLCNAND的最大100K擦除周期,但保持力会随着单元磨损而显著下降。根据未磨损设备的典型10年规格,10K循环后,保留时间可能会降至仅1年。如果固件映像以磨损块结束(如果使用了适当的磨损均衡,这可能会发生),这可能会成为一个问题。

Everspin xSPI STT‐MRAM封装8DFN,容量高达64Mb,非常适合这种特殊的使用情形。它具有极高的写入速度、低写入能耗和几乎无限的写入耐久性。

SPI(Serial Peripheral Interface)是一种高速全双工的同步串行通信协议,由Motorola于1980年代提出。其典型特性有四线通信(SCLK/MOSI/MISO/CS)、主从架构(支持一主多从模式)、无寻址机制(通过硬件片选(CS)选择设备)、时钟驱动且传输速率可达50MHz+ 。在通信模式上为全双工,最高速率达50Mbps,硬件复杂度中等,寻址方式为硬件片选 [^2]。 关于xSPI,从引用内容可知它包括DSPI、QSPI、OSPI等,不过引用未详细说明其特点。但从文章目录能看出会对SPI与xSPI进行对比 [^1]。 两者对比方面,由于缺乏xSPI详细信息,仅能推测xSPI可能是SPI的扩展类型,在功能、性能或应用场景上与SPI有所不同,以适应更多复杂或特殊的需求。例如在传输速率、数据传输通道数量等方面或许有改进。 在应用上,SPI常用于连接各种外部设备,如传感器、存储器等,因为其高速全双工的特性可以满足设备间快速数据交换的需求。而xSPI可能在对数据传输有更高要求的场景中发挥作用,不过这需要更多关于xSPI的详细信息来确定 [^2]。 ```python # 这里简单模拟SPI通信的一个示例 # 假设一个主设备向从设备发送数据 # 模拟SCLK时钟线 import time # 模拟主设备 def master_send(data): for bit in data: # 模拟时钟信号 print("SCLK: high") # 发送数据位 print(f"MOSI: {bit}") time.sleep(0.1) print("SCLK: low") time.sleep(0.1) # 模拟从设备 def slave_receive(): received_data = [] while True: # 检测时钟信号 if input("SCLK (high/low): ") == "high": bit = input("MOSI bit: ") received_data.append(bit) if len(received_data) == 8: break print(f"Received data: {''.join(received_data)}") # 主设备发送数据 data_to_send = "10101010" master_send(data_to_send) # 从设备接收数据 slave_receive() ```
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