AN55659 从 CY14B101L/STK14CA8 到 CY14B101LA 的替换 作者：Ravi Prakash 相关项目：无 相关器件系列：CY14B101L/STK14CA8、CY14B101LA 相关应用笔记：无 AN55659 介绍了 nvSRAM 器件从 CY14B101L/STK14CA8 到 CY14B101LA 替换的相关内容。本应用笔记还列出了当 将现有的应用从 CY14B101L/STK14CA8 替换为 CY14B101LA 时，器件与设计注意事项之间的参数区别。 表 2. 功能集比较 简介 赛普拉斯 CY14B101LA 是一个采用了 0.13 微米技术的 3 V、 1 Mbit (128 K x 8) nvSRAM 。 该 器 件 的 功 能 与 CY14B101L/STK14CA8 (0.25 µ)相同，作为直接替换器件使 用。（STK14CA8 是 CY14B101L 的 Simtek 器件型号）。本 应 用 笔 记 突 出 显 示 了 CY14B101L/STK14CA8 和 CY14B101LA 间的区别以及反转时必须注意的各个参数。 概述 下面各表对这两种器件的特性和参数分别进行了比较。正如 表 1 中所示，1 Mbit nvSRAM 可分为 x8 和 x16 两种配置。 CY14B101L/ STK14CA8 CY14B101LA 自动存储 可用 可用 软件存储 可用 可用 硬件存储 可用 可用 自动存储使能/禁用 可用 可用 软件回调 可用 可用 – 20 ns 速度 25 ns 25 ns 35 ns 45 ns – 45 ns 200,000 1,000,000 20 年（55°C） 20 年（85°C） 功能集 表 1. 器件型号说明 说明 原始的器件信号 替换后的器件型号 128 Kb x 8 CY14B101L/STK14CA8 CY14B101LA 对于新的应用，1 Mbit nvSRAM 还有 x16 I/O 的配置选项 （CY14B101NA）。 功能集 这两个器件具有相同的整体功能集，并能以多个速度运行， 如表 2 所示。 存储周期 数据的保留时间： 工作温度范围 CY14B101L/STK14CA8 可以在工业级和商业级温度范围内 运行，而 CY14B101LA 仅能在工业级范围内工作。 表 3. 工作温度范围的比较 工作温度范围 www.cypress.com CY14B101L/ STK14CA8 CY14B101LA 商业级（0 ~ 70 °C） 可用 不可用 工业级（–40 ~ 85 °C） 可用 可用 文档编号：001-92141 版本** 1 从 CY14B101L/STK14CA8 到 CY14B101LA 的替换 参数 封装 CY14B101LA 与 CY14B101L/STK14CA8 相兼容，都有相同 的封装类型以及引脚配置，不过 CY14B101LA 还有其他的封 装形式。 表 4. 封装比较 封装 CY14B101L/ STK14CA8 CY14B101LA 32 脚 SOIC 可用 可用 48 引脚 SSOP 可用 可用 44 引脚 TSOPII 不可用 可用 CY14B101LA 是 CY14B101L/STK14CA8 的直接替换器件， 在大部分应用中不需要对应用板进行任何更改。但将一个器 件代替为另一个之前，需要考虑它们各自参数的差别。表 5 中列出了 CY14B101L/STK14CA8 和 CY14B101LA 的参数区 别。 表 5. 参数比较 CY14B101L/STK14CA8 参数 说明 CY14B101LA 速度 单位 最小值 最大值 最小值 最大值 20 ns – – – 70 25 ns – 70 – 70 35 ns – 60 – – 45 ns – 55 – 52 – – 3 – 10 直流参数 ICC1 VCC 的平均电流 mA 在存储过程中 ICC2 VCC 的平均电流 mA ICC3 ICC4 ISB VCAP VCC 的平均电流 （tRC = 200 ns、3 V、25 °C） 在自动存储周期内 – 10（典型值） 35（典型值） – – 3 – 5 mA VCC 的待机电流 – – 3 – 5 mA 存储电容 – VCAP 的平均电流 17 ~ 120 61 ~ 180 uF 交流切换参数 读和写周期参数相同 自动存储/加电回调时的参数 tSTORE tDELAY 存储周期持续时间 完成 SRAM 写入周期的时间 – – 12.5 – 8 20 ns – – – 20 25 ns 1,000 70,000 – 25 35 ns 1,000 70,000 – – 45 ns 1,000 70,000 – 25 ms ns VHDIS HSB 输出禁用的电压 – 未指定 – 1.9 V tLZHSB HSB 到输出有效的时间 – 未指定 – 5 us www.cypress.com 文档编号：001-92141 版本** 2 从 CY14B101L/STK14CA8 到 CY14B101LA 的替换 CY14B101L/STK14CA8 参数 说明 单位 最小值 tHHHD CY14B101LA 速度 – HSB 高电平有效的时间 最大值 最小值 最大值 – 500 ns 未指定 软件控制的存储/回调周期参数 tHA tRECALL tSS 地址保持时间 – 1 – 0 – ns 回调期间 – – 120 – 200 us 软序列处理时间 – – 70 – 100 us 硬件存储周期参数 tDHSB HSB 为低电平到存储繁忙的时间 – 未指定 – 25 (tDELAY) ns HSB 未设置写入锁存时，到输出有效的时 长 – 未指定 – 25 ns 重要的注意事项 本节中讨论了 CY14B101LA 和 CY14B101L/STK14CA8 的区 别在现有应用中可能引起的影响。当将其替换为一个新的器 件时，建议系统设计师首先查看详细的数据手册。 速度为 25 ns 的器件（因为 CY14B101LA 不支持 35 ns 的速 度）。 自动存储/加电回调参数 直流参数 CY14B101L/STK14CA8 的 ICC1 （ 全 速 平 均 电 流 ） 与 CY14B101LA 上相应的值相同，因此，在将 nvSRAM 替换为 CY14B101LA 时，即使器件在低速/待机模式下运行时电流消 耗值会更高，CY14B101L/STK14CA8 应用中的电源设计仍 无需更改。需要考虑 VCAP 参数。 VCAP VCAP 电容为自动存储操作提供所需电荷，使之在断电时仍能 够存储非易失性 SRAM 的数据。两个器件所需要的电容值大 小也不一样。 表 6. VCAP 的比较 说明 CY14B101L/ STK14CA8 CY14B101LA VCAP 17 µF ~ 120 µF 61 µF ~ 180 µF 电压额定值 6V 4V 因此，在所有现有的应用中，如果使用的电容值超过了重叠 范围（61 µF ~ 120 µF)，则当给新电容充电时需要考虑电容 尺寸所产生的影响。由于不能像 CY14B101L/STK14CA8 中 一样使 VCAP 增大超过 VCC 的值，因此要求 CY14B101LA 电 容的电压额定值较低。 与 CY14B101L/STK14CA8 相比，CY14B101LA 中的自动存 储/上电回调参数性能更好，因此替换时无需对应用进行任何 更改。改进的详情一节中介绍了这些改进内容。 软件控制的存储/回调周期参数 在 CY14B101LA 中，软件回调时间（tRECALL）和软件序列处 理时间(tSS)较久，如表 7 所示。 表 7. 软件控制的存储/回调周期参数的比较 说明 CY14B101L/ STK14CA8 CY14B101LA tRECALL 120 µs 200 µs tSS 70 µs 100 µs 该差异要求固件更改现有的应用，以便在初始化软件回调或 自动存储使能/禁用周期时延长控制器的等待时间。 注意： 在 CY14B101L/STK14CA8 中，只有经过 tSS 时间后 发出存储或回调指令才能禁止读/写操作。在 CY14B101LA 中，读/写操作在经过 tDELAY 时间后被禁止，并继续保持禁用 状态，直到软指令结束（tSS 或 tRECALL 或 tSTORE）为止。这是 一项改进，但初始化软件序列后，在 tSS 时间内执行读/写操 作的应用需要固件进行更改，以延长等待时间。 注意：容值范围是电容的绝对值， 即净容差。 软件序列 交流切换参数 设计 CY14B101LA，使得它与 CY14B101L/STK14CA8 在软 件序列模式下相兼容。因此，CY14B101L/STK14CA8 中相 同的软件存储和回调地址序列也可以在 CY14B101LA 中实现， 而无需对固件进行任何更改。 在速度相等时，CY14B101LA 和 CY14B101L/STK14CA8 的 交流参数完全相同。为了替换速度为 35 ns 的器件，请选择 www.cypress.com 文档编号：001-92141 版本** 3 从 CY14B101L/STK14CA8 到 CY14B101LA 的替换 硬件存储周期参数 tDELAY CY14B101LA 中已经改进了硬件存储参数，因此替换时应用 不用进行更改。改进的详情一节中也介绍了这些改进。 如果设置了写锁存，并且HSB引脚被设为低电平，则在开始 存储并禁止读写操作前，CY14B101L/STK14CA8 提供 1 µs 到 70 µs 的时间用于完成写操作。这样可允许在 tDELAY 的持续 时间内将数据无意写入到 nvSRAM 内。 存储周期 与旧技术相比，CY14B101LA 中的非易失性存储周期耐久性 提高了 5 倍，因此能对它执行 100 万个存储周期（则旧版本 的器件仅支持 20 万个存储周期）。 数据的保留时间： CY14B101LA 器件中的数据保留时间比采用旧技术的器件更 长。CY14B101LA 的数据保留时间在温度为 85 °C 的条件下 是 20 年，而 CY14B101L/STK14CA8 在温度为 55 °C 时的数 据保留时间是 20 年。因此在同一个温度条件下，其数据保留 时间已提高了 20 倍。 注意：写锁存：当进行写操作时，会内部设置‘写锁存’。 如果HSB被下拉为低电平，则 nvSRAM 将在初始化存储前检 查该写锁存。这样可以避免在耐久性周期中发生任何不必要 的损失。 在 CY14B101LA 中，HSB被设为低电平后，DELAY 参数仅提 供一个写周期的时间来完成正在进行的写操作。这项改进为 无意执行的写操作提供了更好的安全性保护。 硬件存储相关的改进 此外，在 CY14B101LA 中，如果HSB在 tPHSB 的最短时间内 被外部下拉为低电平，则HSB引脚的输出驱动器会将此引脚 设为低电平，仅用于指示在 20 到 25 ns （tDELAY）期间发生 了存储操作。但在 CY14B101L/STK14CA8 中并不针对低电 平的HSB引脚指定该参数来表示存储繁忙。（请参见图 1 和 图 2） HSB 引 脚 （ 硬 件 存 储 繁 忙 指 示 / 硬 件 存 储 初 始 化 ） HSB 低 电 平 （ 若 未 设 置 写 锁 存 ） nvSRAM 的HSB引脚是一个开漏 I/O 引脚，用于指示或初始 化存储操作。正在进行存储时，nvSRAM 将HSB引脚下拉为 低电平，指示器件繁忙并无法进行读/写访问操作。正常操作 中，可将HSB引脚设为低电平，用以初始化硬件存储配置。 如果从最后的存储/回调操作后一直未进行任何写操作，那么 HSB为低电平时将不会启动存储操作。但是在 CY14B101L/ STK14CA8 器件中，HSB引脚在 1 µs 到 70 µs（tDELAY）的 时间内仍被内部拉低。 正 如 表 5 所 示 ， 从 CY14B101L/STK14CA8 转 换 为 CY14B101LA 时，某些与HSB引脚输入和输出相关的时序参 数会发生变化。所有这些变化都是从原始器件规范执行的改 进，并应视为您应用中在替换为新器件型号时获得的额外优 点。 如果未设置写锁存，则 CY14B101LA 不会将HSB引脚内部拉 低。这项改进可以防止两个 nvSRAM 器件的HSB引脚被连接 时进入无限的循环状态。 改进的详情 图 1. CY14B101L/STK14CA8：相关的交流参数 HSB www.cypress.com 文档编号：001-92141 版本** 4 从 CY14B101L/STK14CA8 到 CY14B101LA 的替换 图 2. CY14B101LA：相关的交流 HSB 已设置写锁存 未设置写锁存 上电回调相关的改进 CY14B101LA 中的其他参数（如HSB输出禁用时的电压 （VHDIS）、HSB到输出有效的时间（tLZHSB）以及HSB为高 电平有效的时间（tHHHD ））对系统设计也很有帮助。请参 见图 3 和图 4，了解有关上电时其他规范的定义。另外，请 注意HSB仍保持低电平，直到完成新器件中上电过程为止。 这样可防止系统在芯片真正完成启动操作前无意中认为已经 完成了。 图 3. CY14B101L/STK14CA8：上电回调 www.cypress.com 文档编号：001-92141 版本** 5 从 CY14B101L/STK14CA8 到 CY14B101LA 的替换 图 4. CY14B101LA：上电回调 总结 本应用笔记讨论了分别采用最新 0.13 微米技术与 0.25 微米 技术的 CY14B101L/STK14CA8 间的差别。在新的器件中 已经优化/指定了与HSB和上电相关的一些参数，从而可以 加快器件的响应速度，提供更好的数据安全性，并简化了设 计。 www.cypress.com CY14B101LA 与 CY14B101L/STK14CA8 的引脚相兼容， 并可以替换 CY14B101L/STK14CA8 器件，而在大部分应 用中不需要对应用板进行任何更改。替换时，需要考虑到现 有应用中的 VCAP 值以及软件回调和自动存储使能/禁用周期 中的控制器的等待状态。 文档编号：001-92141 版本** 6 从 CY14B101L/STK14CA8 到 CY14B101LA 的替换 文档修订记录 文档标题：从 CY14B101L/STK14CA8 到 CY14B101LA 的替换 — AN55659 文档编号：001-92141 修订版 ** ECN 4345928 www.cypress.com 原始变更 WAHY 提交日期 05/27/2014 变更说明 本文档版本号为 Rev.**，译自英文版 001-55659 Rev.*D。 文档编号：001-92141 版本** 7 从 CY14B101L/STK14CA8 到 CY14B101LA 的替换 全球销售和设计支持 赛普拉斯公司拥有一个由办事处、解决方案中心、工厂代表和经销商组成的全球性网络。要找到离您最近的办事处，请访问赛普 拉斯所在地。 PSoC®解决方案 产品 汽车 cypress.com/go/automotive psoc.cypress.com/solutions 时钟与缓冲区 cypress.com/go/clocks PSoC 1 | PSoC 3 | PSoC 4 |PSoC 5LP 接口 cypress.com/go/interface 赛普拉斯开发者社区 照明和电源控制 cypress.com/go/powerpsoc cypress.com/go/plc 存储器 cypress.com/go/memory 光学导航传感器 cypress.com/go/ons PSoC cypress.com/go/psoc 触摸感应 cypress.com/go/touch USB 控制器 cypress.com/go/usb 无线/射频 cypress.com/go/wireless 社区 | 论坛 | 博客 | 视频 | 培训 技术支持 cypress.com/go/support 此处引用的所有商标或注册商标归其各自所有者所有。 赛普拉斯半导体 198 Champion Court San Jose, CA 95134-1709 电话 传真 网站 ：408-943-2600 ：408-943-4730 ：www.cypress.com ©赛普拉斯半导体公司，2009-2014。此处所包含的信息可能会随时更改，恕不另行通知。除赛普拉斯产品内嵌的电路外，赛普拉斯半导体公司不对任何 其他电路的使用承担任何责任。也不根据专利或其他权利以明示或暗示的方式授予任何许可。除非与赛普拉斯签订明确的书面协议，否则赛普拉斯产品不 保证能够用于或适用于医疗、生命支持、救生、关键控制或安全应用领域。此外，对于合理预计会发生运行异常和故障并对用户造成严重伤害的生命支持 系统，赛普拉斯将不批准将其产品用作此类系统的关键组件。若将赛普拉斯产品用于生命支持系统，则表示制造商将承担因此类使用而招致的所有风险， 并确保赛普拉斯免于因此而受到任何指控。 该源代码（软件和/或固件）均归赛普拉斯半导体公司（赛普拉斯）所有，并受全球专利法规（美国和美国以外的专利法规）、美国版权法以及国际条约 规定的保护和约束。赛普拉斯据此向获许可者授予适用于个人的、非独占性、不可转让的许可，用以复制、使用、修改、创建赛普拉斯源代码的派生作 品、编译赛普拉斯源代码和派生作品，并且其目的只能是创建自定义软件和/或固件，以支持获许可者仅将其获得的产品依照适用协议规定的方式与赛普 拉斯集成电路配合使用。除上述指定用途外，未经赛普拉斯的明确书面许可，不得对此类源代码进行任何复制、修改、转换、编译或演示。 免责声明：赛普拉斯不针对该材料提供任何类型的明示或暗示保证，包括（但不仅限于）针对特定用途的适销性和适用性的暗示保证。赛普拉斯保留在不 另行通知的情况下对此处所述材料进行更改的权利。赛普拉斯不对此处所述之任何产品或电路的应用或使用承担任何责任。对于合理预计可能发生运转异 常和故障，并对用户造成严重伤害的生命支持系统，赛普拉斯不授权将其产品用作此类系统的关键组件。若将赛普拉斯产品用于生命支持系统，则表示制 造商将承担因此类使用而导致的所有风险，并确保赛普拉斯免于因此而受到任何指控。 产品使用受适用的赛普拉斯软件许可协议限制并完全按照次此协议使用。 www.cypress.com 文档编号：001-92141 版本** 8