Microchip 47L04/47C04/47L16/47C16 EERAM：高可靠非易失性存儲解決方案

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)的可靠存儲與快速讀寫一直是工程師們關(guān)注的重點(diǎn)。Microchip的47L04/47C04/47L16/47C16系列4/16 Kbit SRAM結(jié)合EEPROM備份的EERAM（Electrically Erasable Random Access Memory），為我們提供了一種出色的解決方案。下面，我們就來深入了解一下這款產(chǎn)品。

文件下載：47C04T-I SN.pdf

產(chǎn)品概述

Microchip的47L04/47C04/47L16/47C16（47XXX）是具有EEPROM備份的4/16 Kbit SRAM。它采用I2C串行接口，內(nèi)部組織為512 x 8位（47X04）或2,048 x 8位（47X16）的存儲器。該系列產(chǎn)品提供了無限的SRAM讀寫周期，同時(shí)EEPROM單元可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高耐久性非易失性存儲。

產(chǎn)品選型

產(chǎn)品特性

1. SRAM與EEPROM備份結(jié)合

• 內(nèi)部組織：根據(jù)型號不同，內(nèi)部組織為512 x 8位（47X04）或2,048 x 8位（47X16）。
• 自動存儲與恢復(fù)：在掉電時(shí)（使用可選外部電容），數(shù)據(jù)自動存儲到EEPROM陣列；上電時(shí)，數(shù)據(jù)自動從EEPROM恢復(fù)到SRAM陣列。
• 手動操作：提供硬件存儲引腳用于手動存儲操作，同時(shí)支持軟件命令啟動存儲和恢復(fù)操作。
• 存儲時(shí)間：47X04最大存儲時(shí)間為8 ms，47X16最大存儲時(shí)間為25 ms。

2. 非易失性外部事件檢測標(biāo)志

該標(biāo)志可用于檢測外部事件，為系統(tǒng)提供更多的監(jiān)控和控制能力。

3. 高可靠性

• 無限讀寫周期：SRAM具有無限的讀寫周期，保證了數(shù)據(jù)的快速讀寫性能。
• 高耐久性：EEPROM的存儲周期超過100萬次，數(shù)據(jù)保留時(shí)間超過200年。
• ESD保護(hù)：所有引腳的ESD保護(hù)大于4000V，提高了產(chǎn)品的抗干擾能力。

4. 高速I2C接口

• 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘頻率：支持行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的100 kHz、400 kHz和1 MHz時(shí)鐘頻率。
• 零周期延遲：讀寫操作零周期延遲，提高了數(shù)據(jù)傳輸效率。
• 噪聲抑制：采用施密特觸發(fā)器輸入，有效抑制噪聲。
• 可級聯(lián)：最多可級聯(lián)四個(gè)設(shè)備，方便擴(kuò)展系統(tǒng)容量。

5. 寫保護(hù)

支持從SRAM陣列的1/64到整個(gè)陣列的軟件寫保護(hù)，保護(hù)重要數(shù)據(jù)不被誤寫。

6. 低功耗CMOS技術(shù)

• 典型工作電流：200 μA，降低了系統(tǒng)功耗。
• 最大待機(jī)電流：40 μA，適合低功耗應(yīng)用。

7. 寬溫度范圍

提供工業(yè)級（-40°C 到 +85°C）和擴(kuò)展級（-40°C 到 +125°C）溫度范圍，滿足不同應(yīng)用環(huán)境的需求。

8. 汽車級認(rèn)證

符合AEC - Q100標(biāo)準(zhǔn)，可用于汽車電子等對可靠性要求較高的應(yīng)用場景。

電氣特性

1. 絕對最大額定值

• VCC：最大6.5V
• A1、A2、SDA、SCL、HS引腳相對于VSS：-0.6V到6.5V
• 存儲溫度：-65°C到 +150°C
• 偏置下的環(huán)境溫度：-40°C到 +125°C
• 所有引腳的ESD保護(hù)：≥4 kV

2. DC特性

涵蓋了高電平輸入電壓、低電平輸入電壓、低電平輸出電壓、輸入泄漏電流等多項(xiàng)參數(shù)，為電路設(shè)計(jì)提供了詳細(xì)的電氣參考。

3. AC特性

包括時(shí)鐘頻率、時(shí)鐘高時(shí)間、時(shí)鐘低時(shí)間、輸入上升時(shí)間、輸入下降時(shí)間等參數(shù)，確保了I2C接口的高速穩(wěn)定運(yùn)行。

功能描述

1. 工作原理

47XXX支持雙向兩線總線和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議（I2C），主機(jī)設(shè)備控制總線的啟動和停止條件，47XXX作為客戶端工作。主機(jī)和客戶端都可以作為發(fā)送器或接收器，但主機(jī)設(shè)備決定當(dāng)前的工作模式。

2. 總線特性

2.1 串行接口

• 數(shù)據(jù)傳輸條件：數(shù)據(jù)傳輸只能在總線空閑時(shí)啟動，時(shí)鐘線為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)線必須保持穩(wěn)定，否則將被解釋為啟動或停止條件。
• 啟動條件：時(shí)鐘線（SCL）為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)線（SDA）從高到低的轉(zhuǎn)換確定啟動條件。
• 停止條件：時(shí)鐘線（SCL）為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)線（SDA）從低到高的轉(zhuǎn)換確定停止條件。
• 數(shù)據(jù)有效：啟動條件后，時(shí)鐘信號高電平期間數(shù)據(jù)線穩(wěn)定表示數(shù)據(jù)有效，數(shù)據(jù)必須在時(shí)鐘信號低電平期間改變。
• 確認(rèn)信號：每個(gè)接收設(shè)備在接收到每個(gè)字節(jié)后必須生成確認(rèn)信號，主機(jī)設(shè)備必須生成與該確認(rèn)位相關(guān)的額外時(shí)鐘脈沖。

2.2 設(shè)備尋址

控制字節(jié)是主機(jī)設(shè)備發(fā)送的第一個(gè)字節(jié)，包含4位操作碼、兩個(gè)用戶可配置的芯片選擇位（A2和A1）、一個(gè)固定為‘0’的芯片選擇位和一個(gè)讀寫位。芯片選擇位必須與相應(yīng)引腳的邏輯電平匹配，設(shè)備才能響應(yīng)。

3. SRAM陣列操作

3.1 寫操作

• 字節(jié)寫：主機(jī)設(shè)備發(fā)送控制字節(jié)和2字節(jié)數(shù)組地址，然后發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)，數(shù)據(jù)在確認(rèn)位的SCL上升沿鎖存到SRAM陣列。
• 順序?qū)?/strong>：與字節(jié)寫類似，但主機(jī)設(shè)備可以連續(xù)發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，地址指針自動遞增。