Kluczowe charakterystyki pamięci FlexMemory:

• konfigurowalność (przez projektanta systemu):
• rozmiaru tablicy EEPROM (EEPROM array),
• rozmiaru pamięci Flash (programu lub danych)
• trwałość pamięci EEPROM na poziomie 10 milionów cykli zapisu i wymazania, dostępną dla całej skali napięć zasilania i temperatur pracy,
• prosty zapis i odczyt pamięci EEPROM: wystarczy zapisać lub odczytać do/z adresu w pamięci,
• bardzo szybki zapis oraz wymazywanie bajtów i słów 16- i 32-bitowych w pamięci EEPROM,
• możliwość wyeliminowania kosztów związanych z dodatkowymi układami scalonymi do obsługi EEPROMu oraz problemów z pisaniem oprogramowania i zasobami (CPU/Flash/RAM) koniecznymi przy emulacji pamięci EEPROM,
• możliwość przechowywania dużych tablic danych lub bootloadera,
• możliwość odczytu w czasie zapisywania dla głównej pamięci Flash programu,
• minimalne napięcie zapisu: 1,71 V.

Programowalna wymiana pojemności na trwałość

Pamięć FlexMemory pozwala użytkownikowi w pełni skonfigurować sposób, w jaki używane są bloki FlexNVM i FlexRAM, zapewniając odpowiednie wyważenie zasobów pamięci dla konkretnego zastosowania. Użytkownik może skonfigurować kilka parametrów, w tym: rozmiar pamięci EEPROM oraz jej trwałość (liczbę cykli zapisu/wymazania), cykle odczytu w trakcie zapisu oraz zapisu bajtowego, a także rozmiary dodatkowej pamięci Flash i RAM. W dodatku, FlexMemory zapewnia bardzo dobrą wydajność i trwałość EEPROMu oraz możliwość pracy przy niskich napięciach, w porównaniu z tradycyjnymi wersjami tej pamięci.

Rozszerzony EEPROM:

• łączy FlexRAM i FlexNVM, dając zapisywalny bajtowo, szybki i trwały EEPROM.

Pamięć FlexNVM:

• może być używana jako składnik rozszerzonego EEPROMu lub jako dodatek do głównej pamięci Flash (danych lub programu),
• można ją podzielić na dwa bloki. Dla przykładu, części można używać jako pamięci Flash, podczas gdy reszta jest używana jako zapas dla rozszerzonego EEPROMu.

Pamięć FlexRAM:

• może być użyta jako część konfiguracji pamięci EEPROM.

Trwałość zapisywalnego bajtowo EEPROMu jest konfigurowalna poprzez dwa czynniki:

• rozmiar EEPROMu,
• rozmiar pamięci FlexNVM zaalokowanej jako zapasowa dla EEPROMu.

Sposób wykorzystania pamięci FlexMemory można zilustrować przykładem. Mikrokontroler ma 128 kB pamięci Flash programu i 32 kB pamięci SRAM, a FlexMemory ma 128 kB pamięci FlexNVM i 4 kB FlexRAM (maksymalny rozmiar EEPROMu). Projekt wymaga 8 kB dodatkowej pamięci Flash programu na bootloader i 256 bajtów długotrwałej pamięci EEPROM. Użytkownik może więc zaalokować 8 kB pamięci FlexNVM na dodatkowy Flash oraz pozostałe 120 kB na zapasowy EEPROM, a także zdefiniować 256 bajtów EEPROMu z pamięci FlexRAM. W takim przypadku trwałość pamięci EEPROM wynosiłaby minimalnie 2,32 miliona cykli zapisu i wymazania.

Zarządzanie energią

Kontroler zarządzania energią zapewnia użytkownikowi wiele opcji kształtowania zużycia energii. Do dyspozycji jest 10 trybów pracy, pozwalających zoptymalizować pobór mocy dla wymaganej funkcjonalności projektu.

Z trybów pracy można wybudzać mikrokontroler za pomocą sygnałów z wielu źródeł. Moduł wybudzania (Low-Leakage Wake-up Unit, LLWU) ma do ośmiu wewnętrznych źródeł wybudzenia oraz obsługuje do szesnastu zewnętrznych wyprowadzeń dla sygnałów wybudzających. W trybie najniższego poboru energii dostępne są wybudzenia od: timera o niskim zużyciu energii (Low Power Timer, LPT), zegara czasu rzeczywistego (Real-Time Clock, RTC), komparatora analogowego (High Speed Comparator, HSCMP), przetwornika C/A, pojemnościowego interfejsu dotykowego oraz kilku pinów zewnętrznych.

Dostępnych jest wiele trybów wstrzymana, w zależności od wymagań danego projektu zapewniających utrzymanie stanu układu lub też częściowe albo całkowite odłączenie zasilania od niektórych układów logicznych i/lub pamięci. Stany wejść/wyjść są utrzymywane we wszystkich trybach pracy.

Kilka ważnych cech trybów oszczędzania energii:

• tryb zwykłej pracy (run mode) pozwala na wykonywanie kodu przy zużyciu energii nawet 200 ?A/MHz.
• w trybie zatrzymania (low-leakage stop mode) zmniejszane jest napięcie logiki wewnętrznej, co minimalizuje „wycieki” energii z nieużywanych obwodów wewnętrznych. Czas szybkiego wybudzenia jest utrzymany na poziomie 4 ?s.
• tryby zatrzymania z bardzo niską upływnością (very low-leakage stop mode) powodują wyłączenie wewnętrznej logiki oraz opcjonalnie pamięci RAM, eliminując wycieki z nieużywanych obwodów. W trybie tym podtrzymywana jest zawartość rejestrów procesora (32 bajty), w których zapisywane są krytyczne dane programu.

Rys. 13. Porównanie trybów oszczędzania energii

Tab. 5. Zestawienie podstawowych cech zastosowanych rozwiązań oszczędzania energii