MB8421-12LPFQ 时间：2025/9/22 18:15:09 阅读：7

MB8421-12LPFQ是一款由富士通（Fujitsu）公司生产的高性能、低功耗的串行外设接口（SPI）兼容的铁电随机存取存储器（Ferroelectric Random Access Memory, FRAM）。FRAM是一种非易失性存储技术，结合了传统RAM的高速读写能力和ROM的非易失性特点，能够在断电后依然保存数据。MB8421-12LPFQ采用先进的铁电工艺制造，提供高达16K位（2K × 8）的存储容量，组织为8位宽的数据总线结构。该器件特别适用于需要频繁写入、高耐久性和快速写入响应的应用场景。其工作电压范围为2.7V至3.6V，适合在多种工业、医疗和消费类电子产品中使用。封装形式为8引脚TSSOP（Thin Shrink Small Outline Package），型号中的'P'代表产品等级，'Q'可能表示卷带包装形式，有助于自动化贴片生产。MB8421-12LPFQ具备出色的写入耐久性，可支持高达10^12次的读/写周期，远高于传统的EEPROM和闪存技术，从而显著延长系统寿命并减少数据丢失风险。此外，该芯片无需延迟写入操作，所有写入动作均可在一个总线周期内完成，极大提升了系统效率。

参数

品牌：Fujitsu
　　系列：MB8421
　　存储容量：16 Kbit
　　存储器类型：FRAM
　　组织结构：2K × 8
　　接口类型：SPI
　　工作电压范围：2.7 V ~ 3.6 V
　　最大时钟频率：20 MHz
　　工作温度范围：-40°C ~ +85°C
　　封装/外壳：8-TSSOP
　　写入耐久性：10^12 次/字节
　　数据保持时间：10年（典型值）
　　访问时间：无写入延迟
　　电源电流（读）：约5 mA
　　电源电流（写）：约7 mA
　　待机电流：低于10 μA

特性

MB8421-12LPFQ的核心特性之一是其基于铁电技术的存储单元，该技术利用锆钛酸铅（PZT）材料的极化状态来存储数据。这种物理机制使得FRAM在写入过程中无需像EEPROM或Flash那样进行沟道热电子注入或Fowler-Nordheim隧穿过程，因此不仅实现了近乎无限的写入耐久性（高达10^12次），而且写入速度极快，通常在一个总线周期内即可完成，无需等待写入周期结束。这种即时写入能力极大地简化了软件设计，避免了复杂的写入状态轮询或定时管理。
　　另一个关键特性是低功耗性能。由于铁电翻转所需的能量远低于传统非易失性存储器的编程机制，MB8421-12LPFQ在读写操作中消耗的电流非常小，典型读电流约为5mA，写电流约为7mA，而待机电流低于10μA。这使其非常适合电池供电或对能效要求较高的应用场合，如便携式医疗设备、智能传感器节点和物联网终端设备。
　　该芯片完全兼容标准SPI通信协议，支持模式0（CPOL=0, CPHA=0）和模式3（CPOL=1, CPHA=1），允许与广泛的微控制器无缝连接。它支持最高20MHz的SPI时钟频率，能够实现高速数据吞吐。内部集成了自动地址递增逻辑，在连续读写操作中无需重新发送地址，提高了传输效率。此外，器件内置写保护功能，可通过软件指令控制状态寄存器中的写使能锁存器（WEL）和写保护位（BP），防止意外写入或擦除操作，增强了数据安全性。
　　MB8421-12LPFQ还具备卓越的数据保持能力，在+85°C环境下可确保数据保存长达10年，且在整个工业级温度范围（-40°C至+85°C）内稳定工作，适应严苛环境下的长期运行需求。其8-TSSOP封装具有良好的散热性能和空间利用率，便于在紧凑型PCB布局中使用。

应用

MB8421-12LPFQ广泛应用于需要高写入耐久性、快速写入响应和低功耗特性的嵌入式系统中。在工业自动化领域，常用于PLC控制器、数据采集模块和传感器节点中，实时记录设备运行参数、校准数据和事件日志，因其无写入延迟特性，可确保关键数据不丢失。在医疗电子设备中，如便携式监护仪、血糖仪和输液泵，该芯片可用于存储患者信息、治疗记录和设备配置参数，满足频繁写入和长期数据保留的要求，同时符合严格的能效和可靠性标准。
　　在智能仪表领域，例如智能电表、水表和燃气表，MB8421-12LPFQ可用于存储计费数据、使用历史和通信日志，即使在突然断电情况下也能保证数据完整性，避免计量误差。在汽车电子中，可用于车身控制模块、车载诊断系统（OBD）和黑匣子记录器，记录车辆状态信息和故障码，其高耐久性可应对车辆生命周期内的海量写入操作。
　　此外，在消费类电子产品如打印机、POS终端和智能家居设备中，该芯片可用于保存用户设置、交易记录和固件更新日志。由于其SPI接口简单易用，开发周期短，也常被用于原型设计和快速产品开发中。对于物联网边缘设备，MB8421-12LPFQ的低功耗和高可靠性使其成为理想的本地数据缓存和持久化存储解决方案，支持长时间无人值守运行。