FM24C64

64KB的串行存储器 特性 1 64K位的非易失性铁电随机存储器 3 低功耗操作 组织结构为8192*8位 读写寿命为100亿次 掉电数据保存10年 写数据无延时 2 快速两线串行协议 工作电压为5V 工作电流为150uA 待机电流10uA 4 工业标准 工业温度-40 到+80 8脚---DIP和SOIC 总线速度可以达到1MHZ 硬件上可以直接替换EEPROM 描述 FM24C64 是用先进的铁电技术制 造的64K位的非易失性的记忆体 铁电 随机存储器 FRAM 是 一种具有非 易失性 并 且 可以 象 RAM 一 样快 速读 写 数 据 在 掉电可以保存 10 年 且 比 EEPROM 或其他 非易失性存储器可 靠 性更高 系统更简单 不 象 EEPROM FM24C64 以总线 速度进行写 操 作 无 延时 数 据 送 到 FM24C64 直接写到具体的单元地址 下 一 个操 作可以 立即执 行 FM24C64 可以承受超过100亿次的读写或者是比 EEPROM高一万倍的写操作 FM24C64 的写 能力使得它在需要 对 非易失性记忆体 快 速读写的 状况下 非 常理想 举 例说 数据 采集系统中对 写 入 数据的 频率要求高 即 速度 要求 非常快 使用EEPROM可能丢失数据 这 种 优势合并使得系统 可以 更 可 靠 的 实时采集数据 FM24C64 为 使 用串行 EEPROM 的 用 户提供了便利 它 在 硬件上可以直 接替换EEPROM 引脚定义 深圳市宝安南路 3083 号蔡屋围发展大厦 2204 房 邮编:518008 电话 0755 82128054 82127939 传真 0755 82127969 E-mail: information@huazhoucn.com 网址 www.ramtron.com.cn PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 引脚定义 名称 I/O 描述 地址1-2: FM24C04物理地址. 在两线协议中从地址的装置值应与这两脚 的信号一样 串行数据/地址: 在两线协议中 这是一个双向数据线 用来送串行数据 和地址 它为开漏输出 在两线总线上可和其它装置线或 需要加上拉 电阻 串行时钟: 两线接口串行时钟输入 SCL的上升沿输入 需要加上拉电阻 数据在SCL的下降沿输出 数据在 A1-A2 输入 SDA I/O SCL 输入 WP NC VDD 输入 空脚 电源 写保护: 当WP为高电平时, 写保护地址从100H到1FFH FM24C04将不会应 答写入被保护的地址的数据 WP拉低 这些特性不起作用 WP脚位不应 悬空 空脚 电源电压: 5V 深圳市宝安南路 3083 号蔡屋围发展大厦 2204 房 邮编:518008 电话 0755 82128054 82127939 传真 0755 82127969 E-mail: information@huazhoucn.com 网址 www.ramtron.com.cn PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 总体概述 FM24C64 是一种串行非易失性记 忆体 它的逻辑结构为8192*8位 接口方式为工业标准的两线接 口 与 串行 EEPROM 的 功 能操 作 相似 不 同之处 在 于 铁 电存储 器 比 EEPROM 写的速度 快 的 多 无延时 两线接口 FM24C64的通讯方式是双向两线协 议 脚 位 少 占 用线路 板空 间 小 图 2 描述了 FM24C64 在 微 处 理 器系统中的典型配置 为了便利 往总线上送数据的部 件 叫发送者 接受 数据的叫接受者 控制总线的叫主 机 主机为所有操 作产生时钟 在 总线上被控制的 叫 从机 FM24C64永远都是从机 两线协议即是总线上的所有的操 作 都 是 由 SDA 和 SCL两个 脚位的 状 态 来确定的 有四 个状态 开始 停 止 数 据以 及 应 答 图 3 描述了 四 个状态的时序图 记忆体架构 FM24C64 内部 地 址可 分 为 8192 个 字单元 每个字 单元为 8 位 数 据 被 串行 移动 它 使 用 两 线 协议 包 括 一 个从地 址 区 别 其他 存储 器或器件 一 个页 地 址和一 个 字 地址每256个地址 被指 定 为一 个 8 位的 字 地 址 每 256 个地 址为一 页 FM24C64 为 32 页页 地 址 选 择页位为5位 完全地 址为 13 位 每个字节地址都是唯一的 FM24C64 大 多 数的 功 能 是 由 两 线 协议或 根 据 板 上电路 来操 作 记 忆体以 两 线总线速度 来执 行读 / 写 操 作 FM24C64 不 像 EEPROM 它 不 必等 写 周期 出 现就 可以 把自 身 置在 一 个 等 待 状 态 一 个 新 的 数据 交 换 周期 来 到时 另 外 一 个 操作已经完成 与 EEPROM 相 比 较 FM24C64 的 快 速性与高擦 写次数 EEPROM 是 无 法 比 拟 的 举 个例说 在 一 个 高 噪声环境 下 EEPROM 受 干扰 的可 能 性大 因 为 FM24C64 完成 得快 而EEPROM 写 数 据需要 几 个毫秒 需 要 指 出 的是 FM24C64 没 有 类似 内部电源管理电路 上 电复 位 因此 用户应保证电源电压 VDD 在数据表规定的范围内 防止误操作 深圳市宝安南路 3083 号蔡屋围发展大厦 2204 房 邮编:518008 电话 0755 82128054 82127939 传真 0755 82127969 E-mail: information@huazhoucn.com 网址 www.ramtron.com.cn PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 停止 当 主 机 把 SDA 从 低 电 平 拉高 同 时 SCL信号为高时为停止条件 所有的 操 作 在 此 条 件 下 退 出 为 了 宣布停 止 主机必须控制SDA 开始 当主机把SDA从高电平拉低 SCL信 号为高电平为开始条件 所有的读写 操作均由开始条件开始 任何时候的 操作都可由开始条件退出 开始一个 新操作 在操作过程中 电压降低到规定电压 的最低值以下 系统会发出一个开始 条件 数据/地址传送: 所有数据传送 包括地址 都应在SCL 为高电平时 除了以上两种情况 SDA 在SCL为高时不能改变 应答 应答出现在第8位数据位被传输之 后 在传输期间SDA线被允许由接受 者驱动 接受者驱动SDA为低电平 以确认收到一个字节数据 如果接受 者没有把SDA拉低 即无应答 操作 退出 接 受者 可 能 因 为 两个 原 因 不 做 应 答 1 如 果 一 个 字节 传 送 失败 无应答 结束当前操作 可 以对这个部 件 再 次 寻 址 发 生错误 的上一 个 字节会被允许 覆盖 掉 2 接 受者 有 意 结 束 操 作 不 做 应 答 举 例说 在 读 操 作 中 FM24C64 接 受者应 答 后 就 把数据 送 到总线上 读 操 作 完成 不 需要进行其他操 作 接 受者不 做 应 答 如 果 接 受者做 出应 答将导致 FM24C64 在 当 主 机 送 新 的 操 作命令 时 例 如停止 命 令 试 图 在下一 个 时 钟周期驱动总线 物理地址: FM24C64在开始条 件 后 接 受 的 第 一 个 字节 是 物理地 址 就 象 图 4 列 出 的 物 理地 址 包括部 件 类 型 器 件 选择 被 访问 的 页面 还有一位是读写控制 位 位 7— 4 是 部 件 类 型 FM24C64 为 1010B 部 件 类 型 用以 区分 挂在两线接口上各种功能部 件 位 3-1 为 页选择 位 0 为读写 控 制位 低电平为写操作 深圳市宝安南路 3083 号蔡屋围发展大厦 2204 房 邮编:518008 电话 0755 82128054 82127939 传真 0755 82127969 E-mail: information@huazhoucn.com 网址 www.ramtron.com.cn PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 记忆体操作: FM24C64 被 设 计 成 和 其他 2 线接 口 记忆体 产 品 相似 的 操 作 方式 最 主 要 的 不 同 是 FRAM 技术 所生 成的写能力 读写操作如下 字地址: 在FM24C64 接受者 应 答装置地 址 后 主机将把记忆体 地址 送 到总线上 进 行 一 个 写 操 作 地 址 需要两个 字 节 第 一 个 是 高 位 字节 MSB 因 为记忆体 只 使 用 了 13 位 地 址 高 3 位 没有使用 第2个是低八位字节 LSB 保 存 8 位 地 址 地 址 被内部 锁 存 每 一次访问后 FM24C64内部地 址锁 存 计数器递增 当前 的 地址是被锁 存的 值或是最写 入 的或 是 下一 个要访问的 地址 只要 电 源恒 定或是 没 有新 的数 据写入 当 前 的地 址 不变 读总是 使 用当前地址 一个 随机读操 作可以 由 以下阐述的 方式 先 执行一 个写 操 作 即能开始 每 一 个 字 节 传 送 后 在 应 答之 前 FM24C64内部地址 锁存计 数器递增 这样在 没有 另外的 寻 址要求 就可以 访 问下一个顺序地址 在最后 一个地址 1FFFH 到 达 后 地 址 计 数器的 内 容又回 到 0000H 在 一 个 读写 操 作 中 没有字节数的限制 数据传送: 地址信息被 传送后 主 机和FM24C64 之间的数据 交 换开 始 进行一个 读 操 作 FM24C64 将把 8 位数据 放 到总线 上 然 后等 待 应答 应答 出 现 开 始 下一个传送 应答 不出现 读操 作退 出 对 于 写 操 作 FM24C64 接 受 8 位 数据后 给 出应答 所有数据首 先 产 生最高有效位 写操作: 所 有写 操 作 开 始 一 个从 机 地 址和 一 个 字 地 址 主 机 通 过 设 置从地 址的最低有效位为0 来表示一个 写操作 寻址后 主机送每个字 节 到记忆体 记 忆体 产生 应 答 任 何 数 量 的 顺序 字节 可 被 写 入 如 果 地 址到 最后 一 个 字节 地 址 计数器从1FFFH翻转到0000H 不象其他的非易失性技术 FRAM 没 有写延时 整 个 记忆体 周期 比 单 纯 总线时 钟 还 短 这 样 任何 操 作 包括读写 能跟随写操作 记忆体写操作出现在第8位数据被 传送以后 在确认送出之前完成 那 样 如果 用 户需要 退 出 写 操 作 又 不变更记忆体内容 应该在第8位 数据之前用开始或停止条件 FM24C64不需要页缓冲 记忆体可以用WP脚作写保护 把 WP 拉高 VDD 写 保 护 地 址 从 1800H 到 1FFFH FM24C64 将 不 会应答写入被保护的地址的数 据 另 外 地 址 计 数器 也 不 会 递 增 WP拉低 这些特性不起作用 WP 脚位 不应 悬空 图 5 描述 的是 单字节和多字节的操作 深圳市宝安南路 3083 号蔡屋围发展大厦 2204 房 邮编:518008 电话 0755 82128054 82127939 传真 0755 82127969 E-mail: information@huazhoucn.com 网址 www.ramtron.com.cn PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 读操作: 有 两 种 基本 类 型 的读 操 作 当 前 地 址读和可 选 地 址读 在 当 前 地 址读 FM24C64 使 用 内部 锁 存器 提供 低 八 位 地 址 在 可 选 地 址读 操 作 用 户执 行一 个 步 骤设置低位地址为指定值 当前地址顺序读 FM24C64 使 用 内部 锁 存器时 低 八 位 地 址进行读 操 作 当 前 地 址读 使 用 在地 址 锁 存器 中 的 值 作为读操作开始地址 执 行 当 前 读 操 作 主 机 提供从 地址 把 LSB 置 为 1 页 选择 位用 于指定记忆体的 页面 应答后 FM24C64 将 开 始 从 当 前 地 址 移 出 当 前 地 址是 从 机 地 址位 加 上内部锁存器位合成的地址 由当前地址开始 主机能随意 读写 任意 的 字节 数 这 样 顺序 连 读 即 是 当 前 连 读数据 在 内 部 地 址 计 数器 将 连续 递增 每 次主机确认一个字节 随后 FM24C64 就 可以读 下 一 个 连续 的 字节 有 四 种 方式 可以 正 确 的终止读操作 失败地终止读 操作就相当于 1 2 3 4 FM24C64 试图 在 总线上读 出 另外 的数据 四种可行方式如下 1)主机在 第9 个时钟周期不应答 在第十个时钟周期停止 2)主机在 第9 个时钟周期不应答 在第十个时钟周期开始 3)主机在 第9 个时钟周期停止 可 能导致总线竞争 4)主机在 第9 个时钟周期开 始 可 能导致总线竞争 如果内部地址到1FFFH 下一个周 期翻转到0000H 图7和8为当前地 址读的正确操作 选择 随机 读 一 个单 纯 的技术 允许 用 户 选择 随 机 地 址作为读数据的 起 点 包 括 首 先 使 用 两个 字节 的写 操 作 来 设 置内部地址字节 执 行 选择 性读 操 作 主 机 送出从 地 址 把 LSB 置 0 这 样 就指 定出 一 定 写 操 作 根 据写数据 协议 然 后主 机 送 字 地 址 调 进 内部 地 址 锁 存器 FM24C64 应 答字节 地 址 后 主 机发 出开 始 命 令 这 同 时 退 出 写 操 作以 及允许 读命 令 被 发 出 从 地 址 LSB 置 1 操 作 现 在 为 当前 读 地 址 这 个操作 说 明 在 图 9 中 深圳市宝安南路 3083 号蔡屋围发展大厦 2204 房 邮编:518008 电话 0755 82128054 82127939 传真 0755 82127969 E-mail: information@huazhoucn.com 网址 www.ramtron.com.cn PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 持久性和数据保存: 数据保存 参 数 在 以 下 的电参 数 规 格书 中 FRAM 操 作 均 有读 和机 械 性存储 所 以读写次数 与每一次读写都有关系 FRAM 结构是 基 于 行 与 列 的 排 布 行 为A10— A3 每次访问,对每一 行 都 要 减 少 一次寿命 在 不同 的 行 确 保 平 均 的 访问记忆体可以 优 化 记忆体的 持久性 使 其 非 易失性发挥 到 最 大 不 管 怎 样 FRAM 读写次数 在 总线 操 作 频 率在 400KHZ 时无 限 制 即 使 每秒访问30 次 100 亿次的寿 命到时 10年已过去了 深圳市宝安南路 3083 号蔡屋围发展大厦 2204 房 邮编:518008 电话 0755 82128054 82127939 传真 0755 82127969 E-mail: information@huazhoucn.com 网址 www.ramtron.com.cn PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 应用: 铁电技术的优势 可 适 用 于 广泛 的领域 很 明显 除 了 一次编 程应用的 其他 所 有 领域 铁 电 记忆体 在 读写次数以 及 快 速性 均比 EEPROM 更 具 优势 最 为 明显的是 在采集领域 中 要 求 写的频率高且数据掉电不丢 失 1 1) 数据采集 在数据采集和存储领域中 FRAM 提供了 一种 极 具 优势 的 方 案 这 个 方 案 比 SRAM 加 后 备 电 池 更 经 济 以 及 比 EEPROM 有 更 好 的写 特性 2 2)配置 任何 非易失性记忆体 能 保 留 一 些 配 置 但 是 FRAM 的 高 写 入 次 数使得其 可以无 限 制的保 持参 数 不 用为 参 数随时 更 改 有 更 多的考虑 电源掉电时 FRAM 的高速写 入 解决 了 数据 丢 失的 烦恼 3 3)高噪声环境 高 噪声环境 写数据 对 EEPROM 来 说极具 挑战 性 在 噪声 和电 源 波动环境 中 EEPROM 由于 写 入时间 要 几 个 毫秒 太 容 易 受 干扰 而 FRAM 写的速度非 常 快 噪 声 和电 源 波 动 来不及 干 扰 4 4 4)有快速要求的环境 在 一 个 复 杂 的 系统中 多 个 软 件 需要访问非易失性记忆体 EEPROM 的延时为这 种 环境 中 的 软 件 研 发 增 加了 许 多 不 适 当 的 复 杂 性 每 个 软 件 例 行 访问 下 一 个例行 程序都必 须 等 待一 个 完 整 的 程序 当 快 速性要求 很严格 时 FRAM 就 减 少 了这 种 复 杂 性 FM24C64不需要 等 待 5 5)RF/ID 在 无接 触 记忆体 领域 FRAM 提 供了 完 美 的 方 案 因 为 RF/ID 记 忆 是 通 过 RF 方 式 供 电 EEPROM 的 长 时 间 和大 功 耗 使 得它不太适合这个领域 6)保存轨迹 在 一 个高度 复 杂 的 系统中 系 统状态 和 操 作记录 在系统失 败 时是 很重 要 的数据 FRAM 的 高 写 入 次数 特 点 使 数据记录 得 以 实 现 能 做 一 个 完 美 的 系统 日志 另 外 FM24C64 的 两 线 协议可以少占用系统资源 深圳市宝安南路 3083 号蔡屋围发展大厦 2204 房 邮编:518008 电话 0755 82128054 82127939 传真 0755 82127969 E-mail: information@huazhoucn.com 网址 www.ramtron.com.cn PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 深圳市宝安南路 3083 号蔡屋围发展大厦 2204 房 邮编:518008 电话 0755 82128054 82127939 传真 0755 82127969 E-mail: information@huazhoucn.com 网址 www.ramtron.com.cn PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 深圳市宝安南路 3083 号蔡屋围发展大厦 2204 房 邮编:518008 电话 0755 82128054 82127939 传真 0755 82127969 E-mail: information@huazhoucn.com 网址 www.ramtron.com.cn PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 深圳市宝安南路 3083 号蔡屋围发展大厦 2204 房 邮编:518008 电话 0755 82128054 82127939 传真 0755 82127969 E-mail: information@huazhoucn.com 网址 www.ramtron.com.cn PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 深圳市宝安南路 3083 号蔡屋围发展大厦 2204 房 邮编:518008 电话 0755 82128054 82127939 传真 0755 82127969 E-mail: information@huazhoucn.com 网址 www.ramtron.com.cn PDF created with FinePrint pdfFactory trial version http://www.fineprint.com 深圳市宝安南路 3083 号蔡屋围发展大厦 2204 房 邮编:518008 电话 0755 82128054 82127939 传真 0755 82127969 E-mail: information@huazhoucn.com 网址 www.ramtron.com.cn PDF created with FinePrint pdfFactory 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