铁电晶体材料的工作原理是:当我们将电场加载到铁电晶体材料上时,晶体阵列中的中心原子沿着电场方向移动并达到稳定状态。晶格中的每个自由漂浮的中心原子只有两个稳定状态,一个写为逻辑0,另一个写为逻辑1.中心原子在常温下没有电场就可以保持这种状态一百多年页。
由于整个物理过程中没有任何原子碰撞,铁电存储器(FRAM)具有高速读写,超低功耗和无限写入。 ●采用2048×8位存储结构; ●读写时间高达100亿次; ●55°C时10年的数据存储容量; ●无延迟写入数据; ●先进的高可靠性铁电存储●连接方式为高速串行接口(SPI)总线模式,具有SPI模式0和3模式; ●总线频率高达5MHz; ●直接替换硬件中的EEPROM; ●先进的写保护设计,包括硬件保护和软件保护的双重保护; ●低功耗,待机电流仅10μA; ●单电源+ 5V电源; ●工业温度范围:-40°C至+ 85°C; ●8引脚SOP或DIP封装基于上述特性,FRAM存储器非常适合非易失性,需要经常快速地存储数据。
应用包括需要严格的写周期时序和工业控制的数据采集系统,其中EEPROM可能由于其长写周期而导致数据丢失。 (1)早期FRAM读/写速度不同,写入时间较长,应注意使用。
最近的FRAM读/写速度是相同的。例如,上述FM1808的读/写时间为70 ns。
通常,读/写时间短,连续读/写周期更长。例如,Ramtron最近推出的128 K x 8位FRAM芯片FM20L08的读/写时间为60 ns,连续读/写周期为150 ns。
对于大多数IPC而言,这仍然是足够的。 (2)FRAM在功耗和写入速度等方面远远优于EPROM或EEPROM。
这里特别提到的是写入次数,FRAM远大于EPROM或EEPROM。 EPROM的写入次数约为10,000次,EEPROM的写入次数通常为10,000至100,000次,单个芯片的写入次数可达100万次。
早期的FRAM写入数百亿次,当前的芯片可以达到teraflops甚至无限次。 (3)在FRAM系列中,除了上述并行FRAM芯片之外,还有串行FRAM芯片。
与串行EEPROM一样,串行FRAM只能用作外部存储器。显然,可以使用串行FRAM构建IC卡。
以FM25C160为例,SPI协议具有可控制的操作命令。当片选信号有效(/ CS = 0)时,FM25C160操作的第一个字节是命令字,后跟11位有效地址和发送数据。
FM25C160操作指令集(如表2所示)共有六条指令,可分为三类:第一类是不接受任何操作数的指令。这种类型的指令用于完成特定功能。
包括WREN和WRDI;第二种类型后跟一个指令字节,可用于完成状态寄存器的操作。包括RDSR和WRSR;第三种类型是读取和写入存储器的指令,后跟存储器地址和一个或多个地址数据。
包括READ和WRITE。所有指令,地址和数据首先在MSB(最高有效位)中传输。
点击查看原始图像FRAM技术的多功能性满足许多不同的应用。显然,更高的读写时间和更快的读写速度使FRAM在多可编程应用中优于EEPROM性能。
其应用包括:数据采集和记录,配置/配置数据(配置/设置数据),非易失性缓冲(缓冲)存储器以及SRAM更换和扩展。下面给出AT89C51单片机和FM25C160的接口电路图以及对FM25C160的写操作流程图。
应用系统可以将控制系统的重要参数存储在FM25C160芯片的400H~7FFH地址范围内,并为用户留下剩余的000H~3FFH。