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5uA
3.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。
●响应(ACK)
I2C总线的8位串行数据包含了地址和存储信息,响应信号是8位数据是否发送和接收成功的标志。当8位数据成功进行传输,在第9个时钟脉冲时,信息接收端通常产生一位低电平L;在信息发送端,第9个时钟脉冲允许释放一个H-Zi的时间,接收并校验。在释放
H-Zi期间,如果SDA被置低电平L,先前发送的8位数据被成功接收。
如果在响应信号置低电平L之前,检测到停止信号,I2C总线停止读写,进入待机模式。如果没有停止命令,响应信号未出现低电平L,那么总线保持不动作。
7.器件地址
在I2C总线开始条件下,主机发送8位器件地址码。8位器件地址码包括器件类型码(4位),器件地址码(3位),读/写控制码(1位)。
●器件类型码:
前4位的器件地址码是器件类型码,MB85RC64应配置为“1010”。
●MB85RC64地址码:
在器件类型码后的三位是MB85RC64地址码,由A2/A1/A0决定。通过A2/A1/A0的硬件端口连接,为每片MB85RC64分配唯一的地址。如果从设备接收器件地址码,根据3位器件地址码,唯一的从器件进行响应。
●读\写控制码:
器件地址码最后一位是读\写控制码,‘0’是写使能;‘1’是读使能。
8.数据结构
I2C总线,在开始条件下,发送8位器件地址码之后,响应标志位L是数据的第9位。确认从设备响应后,I2C总线上主机发送的8位数据至从设备的第二个8位地址,当数据发送之后,从机同样发送一个低电平“L”。在操作之后,在8位数据发送完成之后,总是伴随一位“L”响应标识位。
根据读/写标志位,决定主机或者从机驱动数据线。当数据标志位为写时,主机驱动数据线,从机接收8位数据,当主机检测到响应标识位(ACK),主机进行下一个8位字节的发送;当数据标志位为读的时候,从机驱动数据线,主机接收8位数据,当从机检测到响应标识位(ACK),从机进行下一个8位字节的发送。
9.铁电响应,不需查询序列
MB85RC64执行写操作和读操作的速度相同,因此没有等待查询响应信号(ACK)的时间。
至于E2PROM,查询确认是在编程步骤中的修改检测。响应信号ACK,在器件未发出响应信号时,程序员编程过程中被放置在程序中发送数据的第9位。这满足的检测校验条件的方法称为程序轮询总线,用来满足响应检测。
10.写保护(WP)
MB85RC64的WP管脚有写保护的功能。当WP管脚位高电平“H”的时候,存储阵列写保护;当WP管脚为低电平“L”的时候,存储阵列可以被复写。
11.命令
位写
在开始条件下,8位地址码的读写控制码位低电平“L”,从机响应ACK。之后,主机以同样的方式发送8位字节数据,发送结束后,产生停止条件。
●页面写
在开始条件下,额外的8位数据在器件地址码发送之后被发送,则要求进行页面写。
如果更多的字节和地址码一起被发送并达到存储器的末位地址,访问地址将跳转00H。
因此,如果超出8K字节的数据被发送,为了从铁电存储器的开始地址写数据,数据会被复写。因为存储器的写操作和总线的速度一致,所以在响应信号一结束,数据就被写入存储器。
●当前地址读
在读写操作完成主机发布结束命令后,在无断电的情况下,若之前访问的地址是“n”,则下次访问的地址是“n+1”。当访问到存储器的末尾地址后,访问地址自动跳转到00H。在电源启动后,当前访问地址不确定。
●随机读
当要读取一个存储器中的一个字节的数据,可以通过‘写’命令指定要读取数据的地址,与‘写’命令同步时钟读出,然后产生开始条件并发送一个‘读’命令字节(1010 A1A2A3 1)。最后数据接收端产生一个否定响应信号(NACK)。在这种情况下,这个字节是由主机产生。
连续读
像随机读一样,在指定数据读取地址之后,数据可以被连续读取。如果读取数据的地址超出了MB85RC64的最后地址,芯片内部的地址会跳转到开始地址0000H。
12.极限值
13.推荐工作环境
注意:芯片使用应在推荐工作环境下进行,以确保芯片的正常工作。如果超出了推荐工作范围,可能影响芯片的可靠性,甚至造成器件故障。
14.电气特性
●(AC)交流电气特性
交流电器特性在以下测试条件下:
电源电压:2.7V—3.6V
测试温度:-40℃—85℃
输入电压幅度:0.3V——2.7V
上升时间:5ns
下降时间:5ns
输入判断电平:V DD/2
输出判断电平:V DD/2