时间:2025/11/3 22:11:42
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FM3116-GTR是一款由Rochester Electronics推出的基于FRAM(铁电随机存取存储器)技术的实时时钟(RTC)模块。该器件集成了一个低功耗实时时钟和16位字长的非易失性存储器,适用于需要高可靠性、长数据保留时间和频繁写入操作的应用场景。FM3116-GTR采用工业标准的SOIC-16封装,工作温度范围为-40°C至+85°C,适合在恶劣环境条件下稳定运行。该芯片通过I2C接口与主控制器通信,支持标准模式(100kHz)和快速模式(400kHz),便于集成到现有系统中。
FM3116-GTR内置了振荡器补偿电路和电池切换逻辑,能够自动在主电源和备用电池之间切换,确保时间信息和关键数据在断电情况下不会丢失。此外,该器件还具备上电复位功能和可编程看门狗定时器,可用于监控系统运行状态并提供故障保护机制。由于其基于FRAM的存储技术,FM3116-GTR具有几乎无限的写入耐久性(高达10^14次写入周期),远超传统EEPROM或SRAM加备份电池方案,显著提升了系统的可靠性和寿命。
型号:FM3116-GTR
封装类型:SOIC-16
工作电压范围:2.7V 至 5.5V
接口类型:I2C,兼容100kHz和400kHz模式
实时时钟精度:±3.5ppm(在25°C下)
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
存储器类型:FRAM(非易失性)
存储容量:16位字长,具体组织方式依据内部结构定义
计时功能:年、月、日、星期、时、分、秒
备用电池输入:支持VBAT引脚供电
看门狗定时器:支持可配置超时周期
复位输出:开漏输出,低电平有效
寄存器保护机制:软件写保护功能
时钟保持电流:典型值为600nA(使用3.0V VBAT)
写入耐久性:>10^14 次写入/擦除周期
数据保留时间:>10年(在VBAT供电下)
FM3116-GTR的核心特性之一是其采用的FRAM(铁电随机存取存储器)技术,这是一种结合了RAM高速读写特性和非易失性存储器优势的先进存储技术。与传统的基于浮栅技术的EEPROM或Flash不同,FRAM无需等待写入完成,也没有写入次数限制,支持近乎无限次的数据写入操作,且写入功耗极低。这一特性使得FM3116-GTR非常适合用于需要频繁记录传感器数据、事件日志或配置信息的工业控制系统、智能仪表和医疗设备等应用场景。同时,由于FRAM对辐射和高温的敏感度较低,该器件在极端环境下的数据完整性表现优异。
另一个关键特性是其高精度实时时钟模块。FM3116-GTR内部集成了温度补偿电路,能够在宽温度范围内维持±3.5ppm的时间精度,这意味着每月的时间误差小于10秒,极大地减少了校准频率,提升了系统的时间可靠性。该RTC支持BCD格式的时间和日期寄存器,并可通过I2C接口轻松访问和设置。此外,它还支持闰年自动调整、夏令时补偿等功能,满足复杂时间管理需求。
器件还集成了丰富的系统级功能,如可编程看门狗定时器和上电复位(POR)电路。看门狗定时器可在系统软件陷入死循环或崩溃时触发复位信号,保障系统恢复正常运行;而POR电路则确保在电源上升过程中提供稳定的复位脉冲,防止微控制器误启动。这些功能集成在一个芯片内,不仅节省了PCB空间,也降低了外部元件数量和整体系统成本。
最后,FM3116-GTR具备智能电源管理能力。当主电源下降至阈值以下时,芯片会自动切换至备用电池供电,确保RTC和存储器持续运行。同时,VBAT引脚可连接小型锂电池或超级电容,实现长时间断电保持。所有寄存器内容在切换过程中均受到保护,避免数据损坏。这种无缝电源切换机制对于需要连续运行的嵌入式系统至关重要。
FM3116-GTR广泛应用于对时间记录精度和数据可靠性要求较高的嵌入式系统中。在工业自动化领域,常用于PLC(可编程逻辑控制器)、远程终端单元(RTU)和数据采集系统(DAQ),用于记录事件发生的时间戳、设备运行日志以及工艺参数变更历史。其高写入耐久性和非易失性存储能力使其成为替代传统EEPROM+RTC组合的理想选择。
在智能电表、水表和燃气表等公用事业计量设备中,FM3116-GTR被用来精确记录用量数据和异常事件(如断电、篡改等),并通过内置的RTC提供准确的时间基准,以支持分时计费、远程抄表和数据分析功能。由于这些设备通常需要长期无人值守运行,因此该芯片的低功耗特性和长达十年以上的数据保持能力显得尤为重要。
在医疗电子设备中,例如病人监护仪、输液泵和便携式诊断设备,FM3116-GTR可用于记录关键操作时间、报警事件和设备维护信息。这类应用对数据完整性和安全性有极高要求,而FRAM技术的抗辐射和抗干扰特性正好满足这些需求。
此外,该器件也适用于汽车电子系统中的黑匣子记录器、车载信息娱乐系统和ADAS(高级驾驶辅助系统)模块,用于记录车辆状态、驾驶行为和事故前后数据。其宽温工作范围和高可靠性符合汽车行业标准。
在通信基础设施中,FM3116-GTR可用于基站控制器、路由器和交换机中,作为系统时间同步和事件日志记录的核心组件。配合NTP或GPS时间源,它可以确保网络设备之间的时间一致性,提升故障排查效率和网络安全审计能力。
RV3129-C3, ABZ8-33, MCP7940N, PCF85263A