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铁电存储器FRAM选型指南

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FM25L256铁电存储器数据手册pdf

FM25L256铁电存储器数据手册pdf
These capabilities make the FM25L256 ideal for nonvolatile memory applications requiring frequent or rapid writes or low power operation. Examples range from data collection, where the number of write cycles may be critical, to demanding industrial controls where the long write time of EEPROM can cause data loss.
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

铁电存储器在仪表中的应用

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]

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

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

FM24CL64中文资料,无延迟写周期,铁电存储器
与EEPROM系列不同的是，FM24CL64以 总线速度进行写操作，无须延时。数据发到 FM24CL64后直接写到具体的单元地址， 下一 个总线操作可以立即开始。 FM24CL64的读写 寿命是EEPROM的很多倍速，而且由于无需要 内部电压提升电路，FM24CL64在写操作期间 功耗比EEPROM低得多。
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。

MB85RC64中文

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。

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.

教会你如何免费申请样片

如何申请样片做项目常常避免不了申请样片，原因无外这几种情况：一是芯片不好买；二是太贵而又最小定量限制。

几个建议，一是要有正当用途，不要以为是免费午餐就滥申请；二是一般使用公司或学校等较为正式的邮箱申请。

1、ADI，需要注册成会员。

2、TI，也比较大方，会有人工审核，甚至会电话过来问一些问题。

如果申请数量过多，太贵，有可能被视为恶意申请而进入黑名单。

不过有申辩的机会，我一哥们被判为恶意申请后又邮件投诉依然申请成功，另一哥们两次申请10片INA128被直接电话质疑。

半年有6次申请机会，用完后不可申请。

注：我们实验室用MSP430比较多，TI的样片申请给我的感觉还是很不错的。

3、Microchip，速度很慢，有时候要自己到代理商那里去取。

可以申请，样片种类限制不多。

4、Maxim，就不用说了，公认的最容易申请的，就是快递速度较慢，普通包裹，北京发货。

5、Intersil，速度一般，限制不多，也没有特殊要求，也很大方。

6、Linear，速度很快，没什么限制，它的电源管理芯片很好用。

北京或香港发货。

7、WCH，国内的，南京沁恒电子，一次一片，以前是挂号，现在是自付邮资（快递），本人曾认真委婉地投诉过他们的客服。

注：这家的片子我没用过。

8、Cypress，赛普拉斯，也很大方，甚至连评估板都提供申请。

我兄弟申请过，没有亲自尝试。

9、Onsemi，安森美，专业搞电源管理的。

样片申请交给代理商了，比如武汉力源，对于武汉力源（icbase）的评价还是不错的。

10、Cirrus Logic ，样片申请是摆设，至少对于我的正式申请没有任何回音。

好在当时没有等待Cirrus Logic ，直接换成ADI的器件了。

11、NXP，恩智浦半导体，据说不太好申请，但其产品应用很广泛。

另一篇：1、(推荐)南京沁恒电子有限公司 USB芯片比较爽 CH375A/technique/index2.asp免费申请 USB 芯片 CH375南京沁恒公司首页：/index.asp申请网址：/technique/index2.asp2、(推荐)飞思卡尔免费样品申请/webapp/sps/site/homepage.jsp?nodeId=010984007869597059 2869294893、(推荐) 申请了10多次都收到了，一次能申请三种，每种两片的限制。

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。

FRAM常见问题解答

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。

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