Fram铁电存储器选型
FM25L256铁电存储器数据手册pdf
Pre-Prபைடு நூலகம்duction
FM25L256
256Kb FRAM Serial 3V Memory
Features
256K bit Ferroelectric Nonvolatile RAM • Organized as 32,768 x 8 bits • Unlimited Read/Write Cycles • 10 Year Data Retention • NoDelay™ Writes • Advanced High-Reliability Ferroelectric Process
Instruction Decode Clock Generator Control Logic Write Protect
Instruction Register
8192 x 32 FRAM Array
Address Register
15
8
Counter
SI
Data I/O Register
SO
(完整版)MB85RC64中文
铁电存储器MB85RC64（8K×8）1.概述MB85RC64了FRAM（铁电随机存取记忆体）独立芯片配置了8192×8位，形成铁电工艺和硅栅CMOS工艺技术非易失性内存中的细胞。
MB85RC64采用两线串行接口（与世界标准的I2C总线兼容）。
与SRAM不同的MB85RC64是无需使用数据备份电池，能够保留数据。
MB85RC64的读写次数10亿次，与EPROM和FLASH相比，有显著的改善。
而且不在向写完存储器后，不需要查询序列。
2.特性●位操作：8192×8位●工作电压：2.7V—3.3V●工作频率：400KHz●两串行总线：I2C总线2.1标准版，支持标准模式和快速模式，由SCL和SDA控制。
●工作温度范围：-40℃—85℃●数据保持：10年（55℃）●读写寿命：至少每位10亿次●封装：Plastic / SOP, 8-pin (FPT-8P-M02)●低电压消耗：工作电流0.15mA，待机电流5uA3.管脚分配3.管脚功能描述4.模块框图5.I2C电路MB85RC64有两线串行接口，支持I2C总线，并作为从器件工作。
I2C总线定义的“主机”和“从机”设备的沟通角色，主机启动总线控制权。
此外，通过I2C总线，在一个主机可以连接多个从器件。
在这种情况下，必须给从器件分配一个唯一的设备地址。
6.I2C通信协议I2C总线是双线串行接口，采用了双向数据总线（SDA）和串行时钟（SCL）。
数据传输只能由总线主机，这也将提供串行时钟的同步启动。
SCL为低电平时，SDA信号应该改变。
然而，作为一种例外，启动和停止时的通信序列，SDA被允许改变当SCL为高电平。
●启动条件：开始时，SCL为稳定高电平，SDA产生下降沿。
●停止条件：停止时，SCL为稳定低电平，SDA产生上升沿。
停止条件是终止从设备和主机通信。
MB85RC64不需要像内部写存储器像E2PROM花时间去查询序列，因此当写停止命令结束，设备进入待机模式。
铁电存储器在仪表中的应用
摘要：FRAM是一种新型存贮器，最大特点是可以随总线速度无限次的擦写，而且功耗低。
FRAM 性能优越于EEPROMAT24C256。
关键词：存贮器；FM24C256；AT24C256；EEPROM一．概述：FRAM是最近几年由RAMTRON公司研制的新型存贮器，它的核心技术是铁电晶体材料，拥有随即存取记忆体和非易失性存贮产品的特性。
FM24C256是一种铁电存贮器（FRAM）,容量为256KBIT存贮器，它和AT24C256容量等同，总线结构兼容，但FM24C256的性能指标远大于AT24C256。
在存贮器领域中，FM24C256应用逐渐被推广和认可，尤其是大容量存贮器，它的优良特性远高于同等容量的EEPROM。
在电子式电能表行业中，数据安全保存是最重要的。
随着电子表功能的发展，保存的数据量越来越大，这就需要大容量的存储器，而大容量的EEPROM性能指标不是很高，尤其是擦写次数和速度影响电能表自身的质量。
FM24C256在电能表中的使用，会提高电能表的数据安全存贮特性。
二．铁电存贮器（FRAM）FM24C256的特性：传统半导体记忆体有两大体系：易失性记忆体（volatilememory）和非易失性记忆体（non-volatilememory）。
易失性记忆体像SRAM和DRAM在没有电源的情况下都不能保存数据。
但这种存贮器拥有高性能、易用等优点。
非易失性记忆体像EPROM，EEPROM和FLASH能在断电后仍保存数据。
但由于所有这些记忆体均起源自ROM技术，所以不难想象得到他们都有不易写入的缺点：写入缓慢、读写次数低、写入时工耗大等。
FM24C256是一个256Kbit的FRAM，总线频率最高可达1MHz，10亿次以上的读写次数，工耗低。
与典型的EEPROMAT24C256相比较，FM24C256可跟随总线速度写入，无须等待时间，而AT24C256必须等待几毫秒（ms）才能进行下一步写操作。
FM24C256可读写10亿次以上，几乎无限次读写。
铁电存储器 [自动保存的]
![铁电存储器 [自动保存的]](https://img.taocdn.com/s3/m/11a7c8076529647d2628523c.png)
二、FRAM原理及特点
写入方法与DRAM稍有不同。DRAM利用电容器中有无电荷记录数据，因此使用名 为位线的布线单向加压。而FeRAM由于必须双向加压，因此除位线以外，还添加 了名为板线的线路。写入“1”时，由板线向位线加压。写入“0”时则反过来由 位线向板线加压。 读取方法也不同于DRAM。DRAM根据电容器中有无电荷判定 “1”或“0”。而FeRAM则不能直接读出电容器的状态。因此读取时通过强行写 入“1”，来判定“0”还是“1”。数据为1时由于状态不变，因此电荷移动少。 而数据为0时由于状态发生反转，因此会产生大的电荷移动。利用这种电荷差判 定1和0， FeRAM在读取时也进行写入动作。
铁电存储器成品图
五、FRAM与其它存储技术比较
FRAM与E2PROM FRAM可以作为E2PROM的第二种选择，它除了 E2PROM的性能外，访问速度要快得多。
FRAM与SRAM 从速度、价格及使用方便来看SRAM优于FRAM，但 是从整个设计来看，FRAM还有一定的优势。 非易失性的FRAM可以保存启动程序和配置信息。如 果应用中所有存储器的最大访问速度是70ns，那么可以 使用一片FRAM完成这个系统，使系统结构更加简单。
但是在铁电电容中反复写入会使之加速老化。
也就是说不仅是写入时，读取时FeRAM也会产生 老化，并且FeRAM在读取时与DRAM一样，是破坏 性读取，所以也需要像DRAM那样进行回写操作
FRAM的读操作
FRAM读操作过程是：在存储单元电容上施加一已 知电场，如果原来晶体的中心原子的位置和施加的电 场方向后使中心原子达到的位置相同，则中心原子不 会移动；若不相同，则中心原子将越过晶体中间层的 高能阶到达另一位置，则在充电波形上就会出现一个 尖峰，即产生原子移动的比没有产生移动的多了一个 尖峰，把这个充电波形 同参考位的充电波形进行比较， 便可以判断检测的存储单元中的内容是“1”或“0”。。
关于铁电存储器(FRAM)的常见问答
关于铁电存储器(FRAM)的常见问答问：和其它非易失性存储器制造技术相比，铁电存储器在性能方面有什么不同吗?答： 铁电存储器在性能方面与EEPRON和Flash相比有三点优势之处: 首先，铁电存储器的读写速度更快。
与其它存储器相比，铁电存储器的写入速度要快10万次以上。
读的速度同样也很快，和写操作在速度上几乎没有太大的区别。
其次，FRAM存储器可以无限次擦写，而EEPROM则只能进行100万次的擦写。
最后，铁电存储器所需功耗远远低于其他非易失性存储器。
问：和其它存储器相比铁电存储器有什么不同吗？答： 如果要回答这个问题的话，简单了解一下存储器技术的背景资料很有必要。
存储器的生产技术可以分为两类：易失性和非易失性。
易失性存储器在断电后存储的数据 会丢失，而非易失性存储器则不然。
传统的易失性存储器包括SRAM(静态随机存储器)和DRAM(动态随机存储器)。
他们都源自RAM技术-随机存取存储 器技术。
RAM 的主要优点是容易使用且读写操作类似。
但是传统RAM的主要缺点是其只能被用来做暂时性的存储。
传统的非易性存储器技术均源自ROM技术，即只读存储器技 术。
经过各种技术的改进，工程师们创造出Flash和EEPROM存储器，这些改进的存储器开始能够进行写入操作了。
但是这种基于ROM技术生产的存储器 都有不易写入、写入需要特大功耗等缺点。
所以传统的基于ROM技术制造的存储器是不适应需要多次写入操作的应用领域的。
而铁电存储器(FRAM)则是第一个非易失性的RAM存储器。
它结合了SRAM和DRAM易写入的特性，又具有Flash和EEPROM得非易失性的特点。
问：铁电存储器怎样与其它高性能的非易失性存储器，诸如MRAM来竞争？答： 两者最大的区别就是产品技术和市场是否成熟。
铁电存储器是从实验室研发阶段一步步发展到拥有巨大客户群的生产销售阶段的。
而 MRAM和其他比较高级的存储器虽然承诺的条件和技术很好，但是在实际应用层面还面临着许多障碍，很难达到目前铁电存储器的水平，并且铁电存储器的技术还 在不断的更新和改进。
FM24CL64中文资料,无延迟写周期,铁电存储器
第 4页
源正常或者没有新的地址被写入，那么内部地址将一 直保持。读操作总是使用当前地址，如果要执行一个 随机地址读操作，那么必须执行一个写操作，这一点 将在下面进行描述。 每一个字节传送后，FM24CL64内部地址锁存器在应答 前递增。这样在没有另外的寻址要求情况下，就可以
访问下一个顺序字节。在最后一个地址１ＦＦＦＨ到达后， 地址计数器的内容又返回到００００Ｈ。在一个读写操作
主机每次应答一个字节后，标明ＦＭ２４ＣＬ６４将读出 下一个顺序字节。 有四种方式可以正确的终止读操作，失败地终止 读操作就很有可能会造成总线竞争，此时 FM24CL64总是试图读出额外的数据送到总线上。
数据/地址传送
所有数据传送（包括地址）都发生在SCL为高电平 的时候，除了以上两种情况外，SDA信号在SCL 为高电平时不能改变。
应答
在任何传送中，应答信号出现在第8位数据位被传 送之后，在这个状态下，发送方应该释放SDA信号 以便由接收方驱动。接受方驱动SDA为低电平，以
应答收到一个字节数据。如果接收方没有发出 应答信号，那么这是一个无应答状态，操作 将被中止。有两个明显的理由使得接收方没有发
第 2页
总体概述
FM24CL64是一种串行非易失存储器，它的 结构容量为8，192*8位，接口方式为工业标准二 线制造串行接口，与串行EEPROM的功能操作相 似，与EEPROM具有相同的引脚排列，不同之处 在于，FM24CL64具有非常出色的写操作性能。
富士通铁电存储器选型指南
FRAM Technology
FRAM stores information using the polarization of ferroelectric material placed Electric between two electrodes in the Field form of a thin film. The FRAM cell structure, which is similar to the transistor and capacitor structure of a DRAM cell, does :Pb :Zr/Ti :O not require the same high programming voltages that Flash or EEPROM do to operate. As a result, FRAM offers non-volatile data storage, but is significantly more energy-efficient compared with other conventional non-volatile memories.
PZT Cell structure (/Pb(Zr,Ti)O3)
Standalone FRAM
Standalone FRAM can be integrated into any system that requires high-speed, non-volatile memory. FRAM does not require a battery to back up its data. This saves significant cost and board space. FRAM can be used for storing settings, configuration and device status information. This information can be used later for activities such as resetting the devices, analyzing the status and activating recovery actions. Byte-wise random access makes memory management more efficient. This high-speed, non-volatile memory runs like a RAM. This gives programmers the flexibility to assign ROM and RAM memory mapping, depending on their needs. End users can program FRAM at the ground level, to customize to their individual preferences. Standalone FRAM allows designers the freedom to explore and employ FRAM in a wide range of designs.
带RTC的I_2C总线铁电存储器FM31256
带R TC的I2C总线铁电存储器FM31256■中南大学 陈淼 凌玉华 廖力清 摘 要FM31256是一种基于I2C总线、采用铁电体技术的多功能存储芯片。
除了非易失存储器外,该器件还具有实时时钟、低电压复位、看门狗计数器、非易失性事件计数器、可锁定的串行数字标识等多种功能。
文章主要介绍了FM31256的基本功能、原理,并结合实例给出了其在电磁铸轧电源控制装置中的具体应用方法。
关键词I2C总线 铁电体技术 R TC MSP430F FM31256是由Ramtron公司推出的新一代多功能系统监控和非易失性铁电存储芯片。
与其他非易失性存储器比较,它具有如下优点:读/写速度快,没有写等待时间;功耗低,静态电流小于1mA,写入电流小于150mA;擦写使用寿命长,芯片的擦写次数为100亿次,比一般的EEPROM存储器高10万倍,即使每秒读/写30次,也能用10年;读/写的无限性,芯片擦写次数超过100亿次后,还能和SRAM一样读/写。
铁电存储器(FRAM)的核心技术是铁电晶体材料。
这一特殊材料使铁电存储器同时拥有随机存取存储器(RAM)和非易失性存储的特性。
本文介绍了FM31256的主要功能,并具体给出了基于嵌入式C语言编写的存储器读/写程序。
1 FM31256的基本结构及原理FM31256由256K B存储器和处理器配套电路(pro2 cessor companion)两部分组成。
与一般的采用备份电池保存数据不同,FM31256是真正意义上的非易失(truly nonvolatile)存储器,并且用户可以选择对不同的存储区域以软件方式进行写保护。
FM31256器件将非易失FRAM与实时时钟(R TC)、处理器监控器、非易失性事件计数器、可编程可锁定的64位ID号和通用比较器相结合。
其中,通用比较器可提前在电源故障中断(NMI)时发挥作用或实现其他用途。
采用先进的0.35μm制造工艺,这些功能通过一个通用接口嵌入到14个引脚的SOIC封装中,从而取代系统板上的多个元件。
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16Kbit
2.7至3.6V
20MHz
-40至+85℃
10¹²次(1万亿次)
10年(+85℃)
SOP-8
SON-8
与FM25L16B,FM24L04B完全兼容
并行存储器
可以像SRAM一样采用并行读取和写入。不需要利用任何电池来保存数据。
产口型号
存储器密度
电源电压
工作频率
（最大值）
工作温度
400KHz
-40至+85℃
10¹²次(1万亿次)
10年(+85℃)
SOP-8
与FM24V01完全兼容，超低功耗
MB85RC64
64Kbit
2.7至3.6V
400KHz
-40至+85℃
10¹²次(1万亿次)
10年(+85℃)
SOP-8
与FM24L64和FM24L64B完全兼容
MB85RC64V
64Kbit
MB85RC16V
16Kbit
3.0至5.5V
1MHz
-40至+85℃
10¹²次(1万亿次)
10年(+85℃)
SOP-8
与FM24C16和FM24C16B完全兼容
MB85RC04V
4Kbit
3.0至5.5V
1MHz
-40至+85℃
10¹²次(1万亿次)
10年(+85℃)
SOP-8
与FM24L04B,FM24C04B完全兼容
产口型号
存储器密度
电源电压
工作频率
（最大值）
工作温度
读取/写入
周期
保证数据
保存期限
封装
备注
MB85RC256V
256Kbit
2.7至5.5V
1MHz
-40至+85℃
10¹²次(1万亿次)
10年(+70℃)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱSOP-8
与FM24V02和FM24W256完全兼容
MB85RC128
128Kbit
2.7至3.6V
SPI接口
在25MHz（最大值）频率下，实现了最大时钟性能速度。
产口型号
存储器密度
电源电压
工作频率
（最大值）
工作温度
读取/写入
周期
保证数据
保存期限
封装
备注
MB85RS2MT
2Mbit
1.8 to 2.7V
25MHz
-40 to +85℃
10¹³次(10万亿次)
10年(+85℃)
SOP-8
DIP-8
与FM25H20完全兼容
3.0至3.6V
150ns
-40至+85℃
1010次
(100亿次)
10年(+55℃)
TSOP-48
可替换FM22L16,FM21L16
FM21LD16
MB85R1001A
1Mbit (128Kx8bit)
3.0至3.6V
150ns
-40至+85℃
1010次
(100亿次)
10年(+55℃)
TSOP-48
可替换FM20L08,FM28V100
MB85R1002A
1Mbit (64Kx16bit)
3.0至3.6V
150ns
-40至+85℃
1010次
(100亿次)
10年(+55℃)
TSOP-48
可替换FM20L08,FM28V100
MB85R256F
256Kbit
2.7至3.6V
150ns
-40至+85℃
MB85RS64
64Kbit
2.7至3.6V
20MHz
-40至+85℃
10¹²次(1万亿次)
10年(+85℃)
SOP-8
与FM25CL64,FM25CL64B完全兼容
MB85RS64V
64Kbit
3.0至5.5V
20MHz
-40至+85℃
10¹²次(1万亿次)
10年(+85℃)
SOP-8
与FM25640,FM25640B完全兼容
2.7 to 3.6V
30MHz(*1)
MB85RS1MT
1Mbit
1.8 to 2.7V
25MHz
-40 to +85℃
10¹³次(10万亿次)
10年(+85℃)
SOP-8
与FM25V10,FM25VN10,FM25V05完全兼容
2.7 to 3.6V
25MHz(*1)
MB85RS256B
256Kbit
3.0至5.5V
400KHz
-40至+85℃
10¹²次(1万亿次)
10年(+85℃)
SOP-8
与FM24C64和FM24C64B完全兼容
MB85RC16
16Kbit
2.7至3.6V
1MHz
-40至+85℃
10¹²次(1万亿次)
10年(+85℃)
SOP-8
SON-8
与FM24CL16和FM24CL16B完全兼容
读取/写入
周期
保证数据
保存期限
封装
备注
MB85R4001A
4Mbit (512Kx8bit)
3.0至3.6V
150ns
-40至+85℃
1010次
(100亿次)
10年(+55℃)
TSOP-48
可替换FM11L16,FM21L16,FM21LD16
MB85R4002A
4Mbit (256Kx16bit)
1010次
(100亿次)
10年(+55℃)
SOP-28/
TSOP-28
直接替换FM18L08,FM18W08,FM28V020
2.7至3.6V
25MHz
-40至+85℃
10¹²次(1万亿次)
10年(+85℃)
SOP-8
与FM25L256,FM25V02,FM25W256完全兼容
MB85RS128B
128Kbit
2.7至3.6V
25MHz
-40至+85℃
10¹²次(1万亿次)
10年(+85℃)
SOP-8
与FM25V01完全兼容