时间:2025/11/3 15:04:30
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FM25H20-PG是一款由Cypress Semiconductor(现属于Infineon Technologies)生产的2兆位(256 K × 8)串行F-RAM(铁电随机存取存储器)芯片。该器件采用先进的铁电存储技术,结合了传统RAM的高速读写性能与非易失性存储器的数据保持能力,无需电池即可在断电情况下长期保存数据。FM25H20-PG通过SPI(串行外设接口)进行通信,支持最高40 MHz的时钟频率,能够实现快速的数据传输,适用于对写入速度和耐久性要求较高的工业、医疗、汽车及消费类电子应用。
与传统的EEPROM或Flash存储器不同,F-RAM无需写入延迟周期,每一个字节都可以在总线操作完成后立即完成存储,极大提升了系统效率。此外,该芯片具备极高的写入耐久性,可达10^14次读/写循环,远超普通EEPROM的10^5至10^6次,显著延长了产品寿命并减少了数据丢失风险。FM25H20-PG工作电压范围为2.7V至3.6V,适合多种电源环境下的嵌入式系统使用。其封装形式为8引脚TSSOP(Thin Shrink Small Outline Package),便于在空间受限的应用中布局安装。
存储容量:2 Mbit (256 K × 8)
接口类型:SPI(四线制:SI, SO, SCK, CS)
最大时钟频率:40 MHz
工作电压:2.7V 至 3.6V
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
封装类型:8-TSSOP
写入耐久性:10^14 次/字节
数据保持时间:10年(典型值)
待机电流:10 μA(典型值)
工作电流:5 mA(读写操作时,典型值)
写保护功能:硬件WP引脚支持
FM25H20-PG的核心技术基于铁电存储原理,其存储单元采用锆钛酸铅(PZT)材料作为介质层,在电场作用下产生稳定的极化状态,分别代表逻辑“0”和“1”。这种物理机制使得F-RAM兼具RAM级别的高速写入能力和非易失性存储特性,且无需像Flash那样进行擦除操作即可直接改写任意字节。这一特点极大地简化了软件设计流程,避免了复杂的页编程和块擦除管理逻辑,提升了系统的实时性和响应能力。
该芯片支持标准SPI模式0和模式3协议,兼容广泛使用的微控制器SPI接口,用户可轻松将其集成到现有系统中。数据在SCK上升沿锁存输入,在下降沿输出,确保信号同步稳定。片选CS用于启动和终止一次SPI事务,允许在同一总线上挂载多个SPI设备。SO引脚支持高阻态输出,便于多设备共享数据总线。
FM25H20-PG内置硬件写保护功能,通过WP引脚控制寄存器和存储阵列的写入权限。当WP拉低时,禁止所有写操作;拉高则允许写入。此功能有效防止因误操作或电源波动导致的关键数据被覆盖。同时,该器件无写入延迟,每个写命令完成后数据即永久保存,无需轮询状态寄存器是否就绪,从而释放CPU资源,提高系统整体效率。
在功耗方面,FM25H20-PG表现出优异的能效比。其工作电流仅为5mA左右,待机电流低至10μA,非常适合电池供电或对能耗敏感的应用场景。即使在频繁写入的情况下,也不会产生显著的热量累积,提升了系统可靠性。此外,F-RAM不依赖电荷存储,因此不受辐射影响,具有较强的抗干扰能力和稳定性,适用于高可靠性要求的工业控制和车载系统。
该芯片还具备出色的数据保持能力,在正常工作条件下可保证数据保存长达10年以上,且在整个生命周期内无需刷新操作。出厂时已进行全面测试,符合RoHS环保标准,并通过AEC-Q100等车规级认证的部分型号可用于汽车电子领域。
FM25H20-PG广泛应用于需要高频写入、快速响应和高可靠性的嵌入式系统中。典型应用场景包括工业自动化控制系统中的实时数据记录,如PLC设备的状态日志、传感器采样值存储等,由于其无限写入寿命和即时写入特性,可完全替代传统EEPROM以消除磨损均衡算法的复杂性。
在医疗设备领域,例如病人监护仪、血糖仪或便携式诊断设备中,FM25H20-PG可用于保存患者测量数据、校准参数和设备配置信息,确保断电后数据不丢失,并支持快速开机恢复运行。其低功耗特性也契合便携设备的节能需求。
汽车电子系统中,该芯片适用于仪表盘信息存储、事件记录器(Event Data Recorder)、远程信息处理单元(Telematics)以及高级驾驶辅助系统(ADAS)中的临时数据缓存。其宽温特性和抗振动性能满足严苛的车载环境要求。
在智能电表、燃气表等计量设备中,FM25H20-PG可用于记录用电量、抄表时间和异常事件,避免因频繁写入导致Flash寿命耗尽的问题。此外,在POS终端、打印机、条码扫描器等商业设备中,它也被用于保存交易日志、打印队列和设置参数,提升系统响应速度和稳定性。
由于其SPI接口简单易用,FM25H20-PG也常用于各类物联网节点设备中,作为边缘计算单元的本地数据缓冲区,配合MCU实现高效的数据采集与上报机制。
CY15B104QSN,ZMDI FMT25W256,ROHM BR25H200