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FM24CL04BG 发布时间 时间:2025/12/25 22:10:58 查看 阅读:26

FM24CL04BG是一款由Cypress Semiconductor(现为Infineon Technologies的一部分)生产的4-kbit串行F-RAM(铁电随机存取存储器)存储器芯片。该器件采用I2C兼容的两线串行接口,提供非易失性数据存储功能,结合了传统RAM的高速读写性能和EEPROM等非易失性存储器的数据保持能力。F-RAM技术基于铁电材料作为存储介质,能够在电源关闭后长期保存数据,且无需像EEPROM或Flash那样进行复杂的写入擦除操作。FM24CL04BG的存储容量为512字节(即4096位),组织方式为512 x 8位,支持标准、快速和高速I2C模式下的通信速率,最高可达1 MHz,适用于需要频繁写入、低功耗和高耐久性的应用场合。该芯片具备极高的写入耐久性,可支持高达10^14次读/写周期,远超传统EEPROM的10^5至10^6次限制,因此非常适合用于实时数据记录、配置信息存储、事件日志记录等对写入寿命要求较高的场景。此外,FM24CL04BG在写入过程中无需写入延迟(write delay),允许连续快速写入操作,显著提升了系统效率。器件工作电压范围宽,通常为2.0V至3.6V,适应多种低功耗系统设计需求,并集成有硬件写保护功能,通过WP引脚实现对整个存储阵列的写保护控制,增强数据安全性。FM24CL04BG采用小型化的8引脚SOIC或TSSOP封装,便于在空间受限的应用中使用。由于其高可靠性、长寿命和低功耗特性,该芯片广泛应用于工业控制、医疗设备、消费电子、智能仪表和汽车电子等领域。

参数

品牌:Infineon Technologies (原 Cypress)
  类型:F-RAM (铁电RAM)
  存储容量:4 Kbit
  存储结构:512 x 8
  接口类型:I2C, 2-Wire
  最大时钟频率:1 MHz
  工作电压范围:2.0 V ~ 3.6 V
  工作温度范围:-40°C ~ +85°C
  封装形式:SOIC-8
  写入耐久性:1e14 次/单元
  数据保持时间:10 年以上(典型值)
  写保护引脚:有(WP 引脚)
  设备地址:可通过 A0-A2 引脚配置
  页写大小:32 字节

特性

FM24CL04BG的核心技术是基于铁电电容的非易失性存储单元,其存储机制不同于传统的浮栅型EEPROM或Flash。每个存储单元由一个铁电电容器和一个访问晶体管组成,利用铁电材料在外部电场作用下的极化方向来表示逻辑“0”和“1”。这种极化状态在断电后仍能长期保持,从而实现非易失性。与EEPROM需要高温注入电荷并伴随长时间写入延迟不同,F-RAM的写入过程是一个快速且低能量的过程,几乎与SRAM的写入速度相当,且没有写入次数限制带来的寿命问题。这使得FM24CL04BG在需要频繁更新数据的应用中表现出色,例如传感器数据采集系统中的实时日志记录,每次测量结果都可以立即写入而无需担心磨损。此外,由于其无限写入耐久性,开发者无需实现复杂的磨损均衡算法,简化了固件设计。
  该芯片支持I2C总线协议,兼容标准(100 kHz)、快速(400 kHz)和高速(1 MHz)模式,能够满足高性能系统的通信需求。它最多支持8个设备在同一总线上运行,通过A0、A1和A2地址引脚进行片选配置,设备地址灵活可调。内部集成了上电复位电路,确保在电源上升过程中自动进入安全状态,防止误操作。同时,WP(Write Protect)引脚可用于硬件级写保护,当该引脚接地时允许写入,接高电平时禁止所有写操作,有效防止意外修改关键数据。在功耗方面,FM24CL04BG具有极低的待机电流(通常低于10 μA),适合电池供电或能量采集系统。其读写操作均在全电压范围内稳定工作,避免了传统非易失性存储器在低压条件下写入失败的风险。整体而言,FM24CL04BG以其高耐久性、高速写入、无延迟写入和低功耗等优势,在替代传统EEPROM的应用中展现出显著的技术进步。

应用

FM24CL04BG因其独特的性能优势,被广泛应用于多个对数据完整性、写入频率和系统可靠性要求较高的领域。在工业自动化系统中,常用于PLC控制器、远程IO模块和传感器节点中存储校准参数、运行状态和故障日志,尤其是在断电频繁或环境恶劣的场合下,其非易失性和高耐久性保障了数据的安全性。在医疗设备如便携式监护仪、血糖仪和输液泵中,用于保存患者设置、使用记录和设备配置信息,确保即使在突发断电情况下也不会丢失重要数据。消费类电子产品如打印机、智能家电和POS终端也采用该芯片来记录使用次数、维护信息和用户偏好设置。在汽车电子领域,FM24CL04BG可用于车身控制模块、车载仪表盘和ADAS系统中存储里程信息、驾驶习惯数据和诊断记录。此外,在智能电表、水表和燃气表等计量设备中,它承担着累计用量、事件记录和时间戳的高频写入任务,克服了传统EEPROM因写入寿命不足导致的早期失效问题。由于其支持I2C接口且封装小巧,也适合嵌入到各种物联网终端设备中,配合MCU实现边缘侧的数据缓存和持久化存储。在需要能量采集供电的低功耗无线传感网络中,FM24CL04BG的低写入功耗和无需写等待的特性使其成为理想选择,能够在极短时间内完成数据写入并迅速进入休眠状态,延长系统续航时间。总体来看,凡是对写入性能、数据可靠性和使用寿命有较高要求的嵌入式系统,都是FM24CL04BG的典型应用场景。

替代型号

CY15B104QSN,CY15B104QSXC,FMB24C04

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