Fram铁电存储器选型

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。

铁电存储器工作原理及应用摘要：介绍铁电存储器（FRAM）的一般要领和基本原理，详细分析其读写操作过程及时序。

将FRAM与其它存储器进行比较，分析在不同场合中各自的优缺点。

最后以FM1808为例说明并行FPGA与8051系列单片机的实际接口，着重分析与使用一般SRAM的不同之处。

关键词：铁电存储器 FRAM原理 8051 存储技术1 背景铁电存储技术最在1921年提出，直到1993年美国Ramtron国际公司成功开发出第一个4Kb 的铁电存储器FRAM产品，目前所有的FRAM产品均由Ramtron公司制造或授权。

最近几年，FRAM又有新的发展，采用了0.35μm工艺，推出了3V产品，开发出“单管单容”存储单元的FRAM，最大密度可在256Kb。

2 FRAM原理FRAM利用铁电晶体的铁电效应实现数据存储，铁电晶体的结构如图1所示。

铁电效应是指在铁电晶体上施加一定的电场时，晶体中心原子在电场的作用下运动，并达到一种稳定状态；当电场从晶体移走后，中心原子会保持在原来的位置。

这是由于晶体的中间层是一个高能阶，中心原子在没有获得外部能量时不能越过高能阶到达另一稳定位置，因此FRAM保持数据不需要电压，也不需要像DRAM一样周期性刷新。

由于铁电效应是铁电晶体所固有的一种偏振极化特性，与电磁作用无关，所以FRAM存储器的内容不会受到外界条件（诸如磁场因素）的影响，能够同普通ROM存储器一样使用，具有非易失性的存储特性。

FRAM的特点是速度快，能够像RAM一样操作，读写功耗极低，不存在如E2PROM的最大写入次数的问题；但受铁电晶体特性制约，FRAM仍有最大访问（读）次数的限制。

2．1 FRAM存储单元结构FRAM的存储单元主要由电容和场效应管构成，但这个电容不是一般的电容，在它的两个电极板中间沉淀了一层晶态的铁电晶体薄膜。

前期的FRAM的每个存储单元使用2个场效应管和2个电容，称为“双管双容”（2T2C），每个存储单元包括数据位和各自的参考位，简化的2T2C存储单元结构如图2（a）所示。

铁电存储器FM1808铁电存储器是Ramtron公司近年来推出的一款掉电不挥发的存储器，它结合了高性能和低功耗的操作，能在没有电源的情况下保存数据。

FRAM克服了EEPROM 和Flash写入时间长、擦写次数少的特点。

其价格又比相同容量的不挥发锂电SRAM低很多，已在工控仪表、办公复印机、高档服务器等系统中应用，具有广阔的应用前景。

本文介绍一种并行接口铁电存储器FM1808的特点。

同时根据某军用装备中数字信号处理系统对该存储器的应用实例，给出了一种双CPU模拟读写时序控制铁电的设计方案。

实现了软件根据数据处理速度需要控制铁电存储器的系统设计。

1.FM1808铁电存储器FM1808是Ramtron公司近年推出的一款低电压，容量为32k×8bitFRAM，其主要特点如下，并行接口；提供SOIC和DIP两种封装；功耗低，静态电流小于15μA，读写电流小于10mA；非易失性，掉电后数据能保存10年；100亿次以上的读写次数。

其内部结构如图1所示。

2.引脚说明附表为FM1808各个引脚的功能。

（1）片选使能端，CE（低电平有效），用于对器件的选择控制。

与众不同的是，CE（低电平有效）端在下降沿对地址数据进行锁存，同时选通器件。

如果地址数据在CE（低电平有效）端呈稳定状态时改变，将会被忽略，不会记录在铁存中。

（2）写使能端，WE（低电平有效），在地址数据被所存后，将数据总线上的数据写入铁存。

读操作时必须保持高电平。

（3）读使能端，OE（低电平有效），控制把数据放到I/O总线上。

读操作时必须保持高电平。

（4）地址端口（A0~A14），15根地址线用以选择铁存中32768个字节单元中的任一个。

（5）数据端口（D0~D7），8根数据线，双向用于记录数据进出铁存。

3.读/写操作FM1808的读操作开始于CE（低电平有效）的下降沿，在这个时刻，地址被锁存同一个内存周期被初始化。

一旦开始，一个完整的内存周期将在内部完成，即使CE（低电平有效）被置为无效。

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.管脚功能描述管教编号管脚名功能描述1—3 A0/A1/A2 器件地址一个I2C总线可以连接8个和MB85RC64类似的器件。

通过将A0/A1/A2与VDD和VSS连接，确定每个器件的地址。

如果A0/A1/A2未连接，默认为0。

CPU通过SDA线输出一个地址与器件进行匹配。

4 VSS 数字地5 SDA 数据IO串口这是双向通信的数据IO口，用来读写铁电存储器的阵列数据，这是开漏极输出，可能是与其它漏极开路(或者集电极开路信号总线)进行线或运算，因此需要一个上拉电阻连接到外部电路。

6 SCL 时钟串口这是时钟输入口，时钟上升沿进行数据采样，下降沿进行数据输出。

7 WP 写保护WP是H电平，禁止写入。

WP是L电平，可进行写数据，如果WP没有置位，默认为L电平。

而读数据操作，不受WP 管脚的限制。

8 VDD 电源电压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。

16Kbit非易失性铁电存储器（FRAM）芯片FM25C160原理及其应用哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院周宝国The Principle of 16-Kbit Nonvolatile FRAM Chip FM25C160 and ItsApplicationZhou Baoguo摘要：FM25C160是美国Ramtron公司生产的非易失性铁电介质读写存储器。

它具有高速读写，超低功耗和无限次写入等特性。

文中介绍了FM25C160的性能特点﹑管脚定义﹑内部结构和工作原理。

给出了AT89C51单片机与FM25C160的接口电路图和对FM25C160的写操作流程图。

关键词：铁电存储器(FRAM)；FM25C160；SPI总线；写保护1．概述传统半导体存储器主要有两大体系：易失性存储器（volatile memory）和非易失性存储器（non-volatile memory）。

易失性存储器主要包括静态随机存储器SRAM和动态随机存储器DRAM。

非易失性存储器主要包括掩模只读存储器OTP RAM﹑可紫外线擦除可编程只读存储器EPROM﹑可电擦除可编程只读存储器EEPROM﹑可快速电擦除可现场编程的快闪存储器Flash Memory和用高能量锂电池作静态读写存储器后备电源的非易失静态读写存储器NVSRAM。

SRAM和DRAM等易失性存储器在没有电的情况下都不能保存数据。

EPROM﹑EEPROM和Flash等非易失性存储器虽然在断电后仍能保存资料，但由于这类存储器均源于只读存储器（ROM）技术，因此都有不易写入的缺点。

FRAM是由美国Ramtron公司生产的非易失性铁电介质读写存储器。

其核心技术是铁电晶体材料，这一特殊材料使得铁电存贮产品同时拥有随机存储器(RAM) 和非易失性存储器的特性。

铁电晶体材料的工作原理是: 当我们把电场加载到铁电晶体材料上，晶阵中的中心原子会沿着电场方向运动，到达稳定状态。

晶阵中的每个自由浮动的中心原子只有两个稳定状态，一个我们记作逻辑0，另一个记作逻辑1。

ÿÿÿÿÿÿÿÿ 摘 要关键词介绍铁电存储器（ＦＲＡＭ）的一般要领和基本原理，详细分析其读写操作过程及时序。

将ＦＲＡＭ与其它存储器进行比较，分析在不同场合中各自的优缺点。

最后以ＦＭ１８０８为例说明并行ＦＲＡＭ与８０５１系列单片机的实际接口，着重分析与使用一般ＳＲＡＭ的不同之处。

铁电存储器 ＦＲＡＭ原理 ８０５１ 存储技术１背 景铁电存储技术早在１９２１年提出，直到１９９３年美国Ｒａｍｔｒｏｎ国际公司成功开发出第一个４Ｋｂ的铁电存储器ＦＲＡＭ产品，目前所有的ＦＲＡＭ产品均由Ｒａｍｔｒｏｎ公司制造或授权。

最近几年，ＦＲＡＭ又有新的发展，采用了０．３５μｍ工艺，推出了３Ｖ产品，开发出“单管单容”存储单元的ＦＲＡＭ，最大密度可达２５６Ｋｂ。

２ＦＲＡＭ原理ＦＲＡＭ利用铁电晶体的铁电效应实现数据存储，铁电晶体的结构如图１所示。

铁电效应是指在铁电晶体上施加一定的电场时，晶体中心原子在电场的作用下运动，并达到一种稳定状态；当电场从晶体移走后，中心原子会保持在原来的位置。

这是由于晶体的中间层是一个高能阶，中心原子在没有获得外部能量时不能越过高能阶到达另一稳定位置，因此ＦＲＡＭ保持数据不需要电压，也不需要像ＤＲＡＭ一样周期性刷新。

由于铁电效应是铁电晶体所固有的一种偏振极化特性，与电磁作用无关，所以ＦＲＡＭ存储器的内容不会受到外界条件（诸如磁场因素）的影响，能够同普通ＲＯＭ存储器一样使用，具有非易失性的存储特性。

ＦＲＡＭ的特点是速度快，能够像ＲＡＭ一样操作，读写功耗极低，不存在如Ｅ２ＰＲＯＭ的最大写入次数的问题；但受铁电晶体特性制约，ＦＲＡＭ仍有最大访问（读）次数的限制。

２．１ＦＲＡＭ存储单元结构ＦＲＡＭ的存储单元主要由电容和场效应管构成，但这个电容不是一般的电容，在它的两个电极板中间沉淀了一层晶态的铁电晶体薄膜。

前期的ＦＲＡＭ的每个存储单元使用２个场效应管和２个电容，称为“双管双容”（２Ｔ２Ｃ），每个存储单元包括数据位和各自的参考位，简化的２Ｔ２Ｃ存储单元结构如图２（ａ）所示。

FRAM技术Faler整理 2007-4-2FRAM的工作原理FRAM技术的核心是将微小的铁电晶体集成进电容内，使到FRAM产品能够象快速的非易失性RAM那样工作。

通过施加电场，铁电晶体的电极化在两个稳定状态之间变换。

内部电路将这种电极化的方向感知为高或低的逻辑状态。

每个方向都是稳定的，即使在电场撤除后仍然保持不变，因此能将数据保存在存储器中而无需定期更新。

相对于其它类型的半导体技术而言，铁电存储器具有一些独一无二的特性。

传统的主流半导体存储器可以分为两类--易失性和非易失性。

易失性的存储器包括静态存储器SRAM(static random access memory)和动态存储器DRAM(dynamic random access memory)。

SRAM和DRAM在掉电的时候均会失去保存的数据。

RAM 类型的存储器易于使用、性能好，可是它们同样会在掉电的情况下会失去所保存的数据。

非易失性存储器在掉电的情况下并不会丢失所存储的数据。

然而所有的主流的非易失性存储器均源自于只读存储器(ROM)技术。

所有由ROM技术研发出的存储器则都具有写入信息困难的特点。

这些技术包括有EPROM(几乎已经废止)、EEPROM和Flash。

这些存储器不仅写入速度慢，而且只能有限次的擦写，写入时功耗大。

铁电存储器能兼容RAM的一切功能，并且和ROM技术一样，是一种非易失性的存储器。

铁电存储器在这两类存储类型间搭起了一座跨越沟壑的桥梁--一种非易失性的RAM。

当一个电场被加到铁电晶体时，中心原子顺着电场的方向在晶体里移动。

当原子移动时，它通过一个能量壁垒，从而引起电荷击穿。

内部电路感应到电荷击穿并设置存储器。

移去电场后，中心原子保持不动，存储器的状态也得以保存。

铁电存储器不需要定时更新，掉电后数据能够继续保存，速度快而且不容易写坏。

铁电存储器技术和标准的CMOS制造工艺相兼容。

铁电薄膜被放置于CMOS 基层之上，并置于两电极之间，使用金属互连并钝化后完成铁电制造过程。

铁电存储器FM24C16原理及其综合应用Ramtron铁电存储器FRAM1、铁电存储器技术原理、特性及应用美国Ramtron公司铁电存储器(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记忆体(RAM)和非易失性存储器的特性。

铁电晶体的工作原理是：当在铁电晶体材料上加入电场，晶体中的中心原子会沿着电场方向运动，达到稳定状态。

晶体中的每个自由浮动的中心原子只有2个稳定状态，一个记为逻辑中的0，另一个记为1。

中心原子能在常温、没有电场的情况下，停留在此状态达100年以上。

铁电存储器不需要定时刷新，能在断电情况下保存数据。

由于整个物理过程中没有任何原子碰撞，铁电存储器有高速读写、超低功耗和无限次写入等特性。

铁电存储器和E2PROM比较起来，主要有以下优点：(1)FRAM可以以总线速度写入数据，而且在写入后不需要任何延时等待，而E2PROM在写入后一般要5～10ms的等待数据写入时间；(2)FRAM有近乎无限次写入寿命。

一般E2PROM的寿命在十万到一百万次写人时，而新一代的铁电存储器已经达到一亿个亿次的写入寿命。

(3)E2PROM的慢速和大电流写入使其需要高出FRAM 2 500倍的能量去写入每个字节。

由于FRAM有以上优点，其特别适合于那些对数据采集、写入时间要求很高的场合，而不会出现数据丢失，其可靠的存储能力也让我们可以放心的把一些重要资料存储于其中，其近乎无限次写入的使用寿命，使得他很适合担当重要系统里的暂存记忆体，用来在于系统之间传输各种数据，供各个子系统频繁读写。

从FRAM问世以来，凭借其各种优点，已经被广泛应用于仪器仪表、航空航天、工业控制系统、网络设备、自动取款机等。

在设计的碳控仪系统中，由于对控制碳势适时性的要求较高，而且系统由2个子系统构成，每个子系统都要频繁读写存储器，所以我们把原来的X25045换成FM24C16以满足要求。

2 FM24C16引脚说明及工作过程FM24C16-P(8脚双列直插)外形图及引脚定义如图1及表1所示。

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。

FRAM 常见问题解答1. 什么是 FRAM？FRAM 是 ferroelectric random access memory（铁电随机存取存储器）的首字母缩写，它是非易失性存储器，即便在断电后也能保留数据。

尽管从名称上说，FRAM 是铁电存储器，但它不受磁场的影响，因为芯片中不含铁基材料（铁）。

铁电材料可在电场中切换极性，但是它们不受磁场的影响。

2. FRAM 较之闪存/EEPROM 具有哪些主要优势？1) 速度。

FRAM 具有快速写入的特性。

写入到 FRAM 存储器单元的实际时间小于50ns，这超越了所有其他存储器的类似操作。

这大约比 EEPROM 快 1000 倍。

此外，与需要两步（写入命令和随后的读取/验证命令）才能写入数据的EEPROM 不同，FRAM 的写入操作与读取操作发生在同一过程中。

只提供一个存储器访问命令，实现读取或写入功能。

因此，与 EEPROM 写入处理相关联的所有时间实际上在基于 FRAM 的智能 IC 中被有效地消除了。

2) 低功耗。

在低电压下写入 FRAM 单元，并且只需很低的电流即可更改数据。

对于 EEPROM，则需要高电压。

FRAM 使用非常低的电源电压----1.5V，而 EEPROM 则使用 10-14V 电源电压。

FRAM 的低电压意味着低功耗，同时能够在更快的处理速度下实现更多功能。

3) 数据可靠性。

由于只需要少量能量，因此操作FRAM所需的所有能量在数据写入开始时就被预先加载。

这就避免了“数据分裂” —由于能源缺乏的关系导致部分数据在写入时被破坏。

基于 EEPROM 的智能 IC 在写周期内被从射频(RF) 磁场电源中移除时就会出现这种情况。

此外，FRAM 还具有 100 兆次的写入/读取数或更多 ---- 远远超过了EEPROM 的写入数量。

3. FRAM 在高温环境下的表现如何？FRAM 是一项非常强大可靠的存储技术，即使在高温环境下也是如此。

TI MSP430FR231x系列FRAM MCU开发方案时间：2016-04-11 11:15:35 作者：TI 来源：中电网TI公司的MSP430FR231x系列是16位差低功耗铁电存储器(FRAM) MCU.铁电存储器具有SRAM的速度,灵活性和耐用性以及闪存的稳定性和可靠性,并且总功耗很低.16位RISC 处理器工作频率高达16MHz,并集成了可配置低漏电电流传感放大器,16位寄存器,常数发生器.主要用在烟雾检测器,健康健身设备,消费电子,电源盒和电源监视.本文介绍了MSP430FR231x系列主要特性,框图,MSP430FR2311 LaunchPad开发板主要特性,框图和电路图.The ultra-low-power MSP430FR231x FRAM microcontroller (MCU) family consists of several devices that feature embedded nonvolatile FRAM and different sets of peripherals targeted for various sensing and measurement applications. The architecture, FRAM, and peripherals, combined with extensive low-power modes, are optimized to achieve extended battery life in portable and wireless sensing applications. FRAM is a new nonvolatile memory that combines the speed, flexibility, and endurance of SRAM with the stability and reliability of flash, all at lower total power consumption.The MSP430FR231x FRAM MCU is the world’s first microcontroller with a configurable low-leakage current sense amplifier and features a powerful 16-bit RISC CPU, 16-bit registers, and constant generators that contribute to maximum code efficiency. The digitally controlled oscillator (DCO) also allows the device to wake from low-power modes to active mode typically in less than 10 μs. Additionally, developers can reduce PCB real estate by up to 75 percent with integrated analog, EEPROM, crystal, and MCU functionality in a 3.5 mm × 4 mm package. The feature set of this microcontroller is ideal for applications ranging from smoke detectors to portable health and fitness accessories.System-level ESD protection must be applied in compliance with the device-level ESD specification to prevent electrical overstress or disturbing of data or code memory. See (SLAA530) for more information.MSP430FR231x系列主要特性:Embedded Microcontroller16-Bit RISC Architecture up to 16 MHzWide Supply Voltage Range From 1.8 V to 3.6 V [Operation voltage is restricted by SVS levels (see V SVSH-and V SVSH+)]Optimized Low-Power Modes (at 3 V)Active Mode: 126 µA/MHzStandby:LPM3.5 With VLO: 1 µAReal-Time Clock (RTC) Counter (LPM3.5 With 32768-Hz Crystal): 1 µAShutdown (LPM4.5): 25 nA with SVSLow-Power Ferroelectric RAM (FRAM)Up to 3.75KB of Nonvolatile MemoryBuilt-In Error Correction Code (ECC)Configurable Write ProtectionUnified Memory of Program, Constants, and Storage1015 Write Cycle EnduranceRadiation Resistant and NonmagneticIntelligent Digital PeripheralsIR Modulation LogicTwo 16-Bit Timers With Three Capture/Compare Registers Each (Timer_B3)One 16-Bit Counter-Only RTC Counter16-Bit Cyclic Redundancy Checker (CRC)Enhanced Serial CommunicationsEnhanced USCI A (eUSCI_A) Supports UART, IrDA, and SPIEnhanced USCI B (eUSCI_B) Supports SPI and I2CHigh-Performance Analog8-Channel 10-Bit Analog-to-Digital Converter (ADC)Internal 1.5-V ReferenceSample-and-Hold 200 kspsEnhanced Comparator (eCOMP)Integrated 6-Bit Digital-to-Analog Converter (DAC) as Reference Voltage Programmable HysteresisConfigurable High-Power and Low-Power ModesSmart Analog Combo (SAC-L1)Supports General-Purpose OARail-to-Rail Input and OutputMultiple Input SelectionsConfigurable High-Power and Low-Power ModesTransimpedance Amplifier (TIA) The transimpedance amplifier was originally given an abbreviation of TRI for use in descriptive text, pin names, and register names. The abbreviation has been changed to TIA in all descriptive text, but pin names and registernames still use TRI.Current-to-Voltage ConversionHalf-Rail InputLow-Leakage Negative Input Down to 50 pARail-to-Rail OutputMultiple Input SelectionsConfigurable High-Power and Low-Power ModesClock System (CS)On-Chip 32-kHz RC Oscillator (REFO)On-Chip 16-MHz Digitally Controlled Oscillator (DCO) With Frequency Locked Loop (FLL)±1% Accuracy With On-Chip Reference at Room TemperatureOn-Chip Very Low-Frequency 10-kHz Oscillator (VLO)On-Chip High-Frequency Modulation Oscillator (MODOSC)External 32-kHz Crystal Oscillator (LFXT)External High-Frequency Crystal Oscillator up to 16 MHz (HFXT)Programmable MCLK Prescalar of 1 to 128SMCLK Derived From MCLK With Programmable Prescalar of 1, 2, 4, or 8General Input/Output and Pin Functionality16 I/Os on 20-Pin Package12 Interrupt Pins (8 Pins of P1 and 4 Pins of P2) Can Wake MCU From LPMsAll I/Os are Capacitive Touch I/OsDevelopment Tools and SoftwareFree Professional Development EnvironmentsDevelopment Kit (MSP-TS430PW20)Family MembersMSP430FR2311: 3.75KB of Program FRAM + 1KB of RAMMSP430FR2310: 2KB of Program FRAM + 1KB of RAMPackage Options20-Pin: TSSOP (PW20)16-Pin: TSSOP (PW16)16-Pin: QFN (RGY16)MSP430FR231x系列应用:Smoke DetectorsPower BanksPortable Health and FitnessPower MonitoringPersonal Electronics图1.MSP430FR231x系列功能框图MSP430FR2311 LaunchPad开发板The MSP-EXP430FR2311 LaunchPad Development Kit is an easy-to-use microcontroller development board for the MSP430FR2311 MCU. It contains everything needed to start developing quickly on the MSP430FR2x FRAM platform, including on-board emulation for programming, debugging and Energy Measurements. The board features on-board buttons and LEDs for integration of a simple user interface and a Optical Sensor interface to get started with your development. The kit comes with a pre-programmed code for testing the light intensity and use of integrated Op-Amp. The MSP430FR2311 MCU device is the world’s first MCU with a configurable low-leakage current sense amplifier, with 50 pA current leakage and 4 KB of embedded FRAM (Ferroelectric Random Access Memory), a non-volatile memory known for its ultra-low-power, high endurance and high speed write access. The device also has integrated Smart Analog Features (integrated Op-Amp, Comparator, DAC and ADC) to help connect a variety of industrial sensors enabling single chip implementation for most sensing applications. Rapid prototyping is a snap thanks to 20-pin headers and a wide range of BoosterPack plug-in modules enabling technologies such as wireless connectivity, graphical displays, environmental sensing, and much more.图2.MSP430FR2311 LaunchPad开发板外形图MSP430FR2311 LaunchPad开发板主要特性:MSP430 ULP FRAM-based MSP430FR2311 16-bit MCU 4KB FRAM EnergyTrace available for ultra-low-power debugging20 pin LaunchPad standard leveraging the BoosterPack ecosystem Onboard eZ-FET emulation1 button and2 LEDs for User InteractionBack-channel UART via USB to PCOptical light sensing circuitMSP430FR2311 LaunchPad开发板包括:MSP-EXP430FR2311 LaunchPad Development KitMicro USB cableQuick Start Guide图3.MSP-EXP430FR2311开发板框图图4.MSP-EXP430FR2311开发板电路图(1)图5.MSP-EXP430FR2311开发板电路图(2)图6.MSP-EXP430FR2311开发板电路图(3)图7.MSP-EXP430FR2311开发板电路图(4)图8.MSP-EXP430FR2311开发板电路图(5)图9.MSP-EXP430FR2311开发板电路图(6)。

带RTC（Real-Time Clock）的I2C总线铁电存储器FM31256 内容摘要：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。

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1 mA，写入电流小于150 mA；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。

1FM31256的基本结构及原理FM31256由256 KB存储器和处理器配套电路（processor 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（RTC）、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0.35 μm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。