特性
高集成度用于替换多个器件 l 串行非易失性存储器 l 实时时钟 l 低电压复位 l 看门狗记数器
l 早期电压失效告警/NMI l 双16位事件记数器 l 串行数字标识 铁电非易失性RAM
l 4Kb 、16Kb 、64Kb 、256 Kb 版本 l 无限制的读写次数 l 10年掉电数据保存期 l 无延时写操作 实时时钟/日历
l 备用电流低至1UA
l 秒至年采用BCD 格式编码 l 自动闰年调整
l 使用标准的32.768KHZ 晶振（6PF ） l 时钟软件校准
l 支持电池及电容后备
处理器辅助功能
l 电源及看门狗低有效复位输出 l 可编程低电压复位门限 l 手动复位
l 可编程看门狗记数器
l 电池后备的双事件记数器用于记录系统干扰
或其它事件
l 比较器用于电源失效中断或者其它用途 l 带锁定的64位串行数字标识 快速的二线制串行接口
l 最高达1M 总线时钟频繁
l 支持以前的100K&400K 总线速度 l 器件选择管脚用于最多四只芯片寻址
l RTC 、监测控制功能统一通过进行二线制接
口操作
方便使用的构造
l 操作电源范围2.7V-5.5V l 小封装14引脚SOIC
l 低操作电流，150UA 的静态工作电流 l -40°C 至 +85°C 温度操作范围
描述
FM31系列产品是一族包含基于处理器系统的通用功能需求的集成器件，主要功能包含各种容量大小的铁电非易性存储器、实时时钟、低电压复位、看门狗记数器、非易失的事件记数器、可锁定的串行数字标识，和一个通用的比较器，用于电源失效中断输出或其它用途，所有器件的操作电压范围为2.7V-5.5V .。
FM31系列器件包含4Kb 、16Kb 、64Kb 、256 Kb 版本，快速的写速度及无限制读写次数，使得此存储器可以像一个外部RAM 或传统的非易失性存储器那样使用，相对于电池后备方式，它是真正的非易失性存储器。
实时时钟以BCD 码的形式提供时间及日期信息，它可以永久地由后备电源供电，后备
电源可以是电容，也可以是电池。时钟使用32.768K 晶振并可以通过软件校准以此提时钟的精确度。
处理器外围电路包含CPU 通常需要的功能。系统监测功能包含一个由低电压状态或者看门狗超时控制的中断输出信号，当VDD 下降到可编程门限时，/RST 信号有效并在VDD 返回到正常点后保持100MS 。可编程看门狗记数器可编程为100MS 至3秒，看门狗记数器功能是可选的，但如果使能，那么在超时前如果主处理器没有清狗则复位信号将保持100MS 有效。一个内部标志位标明复位源。
通用比较器将一个外部引脚输入电压与1.2V 内部参考电压进行比较，这可用于产生电源失效中断，但也可以用于其它用途。它还提供了一个以电池后备的事件记数器，用于记录特定输入引脚的上升或下降沿的次数。
（NMI ：No Mask Interpute 不可屏蔽中断）
(Edition V1.1 By:Tiger ShenZhen huazhou science and technology co.,ltd)
管脚描述
引脚名称类型引脚描述
A1-A0 输入器件选择输入，用于对一个串行总线上的多个存储器进行寻址，为
了选中相应的器件，这两个引脚上的值必须与包含在器件地址中的
相应位一致，此引脚内部下拉。
CIN2-CIN1 输入计数器输入。在相应CIN引脚上的信号边沿，这些电池后备的记数
器增一，信号极性可编程。
CAL/PFO 输出在校准模式，输出512HZ的方波信号用于时钟校准，在正常操作模
式，作为比较器输出。
X1,X2 I/O 连接32.768HZ的晶振
/RST I/O 具有弱上拉的低电平有效的复位输出。亦可用于手动复位输入SDA I/O 串行数据、地址。二线接口中的双向信号线。开漏输出，可用于与
二线总线上其它器件进行”线或”。此引脚输入具有施密特触发器用
于提高抗干扰性能，输出具有下降沿斜率控制。必须外加上拉电阻。SCL 输入串行时钟。二线接口中的串行时钟。下降沿数据移出，上升沿数据
移入。此端口具有施密特触发器用于提高抗干扰性能。
PFI 输入比较器输入。此引脚不可以悬空。
VBAK 电源后备电源（3V），如果VDD<3.6V同时后备电源没有使用，那么这
个管脚必须连接至VDD，如果VDD>3.6V同时后备电源没有使用，
那么这个管脚悬空，同时VBC位必须置位。
VDD 电源电源
VSS 电源地
概述
FM31XX系列包含串行非易失性存储器、实时时钟以及处理器伴侣。此伴侣集成了处理器监视器、模拟比较器、非易失性记数器和一个串行数字标识。FM31XX在一个封装中通过通用接口集成了这些丰富而又截然不同的功能。虽然是单片集成电路，但这个产品由两个逻辑部件组成，第一部分是存储器，另一部分包含了所有其它的功能。
这种产品是二线接口非易失性存储器，包含一个标准的器件标识值。实时时钟和监视功能通过它们自己的器件标识进行访问，这样就可以在读时钟时保持最近操作的内存地址。时钟及监视功能通过25个特殊功能寄存器进行控制，某些特定功能比如实时时钟以及事件记数器等是通过后备电源保持，当电源跌落到一定值以后可以用电池或者电容作为后备电源。详细的功能模块将在下面描述。
内存操作
FM31XX系统产品提供了不同的内存容量，包括4Kb,16Kb,64Kb以及256Kb。该系统产品软件兼容，所有版本使用一致的两位字节地址操作内存，这使得低容量的产品与独立的类似器件有所区别，但这却使整个系列产品具有独立性。
内存以字节为单位，比如4Kb存储器是512字节，256Kb存储器是32768字节，存储器采用铁电技术制造，因此它可以以二线制总线时钟速度进行读写操作，而且写操作没有任何延时。与其它的非易失性存储器技术不同，它同时提供了无限次的读写次数。二线制接口协议将在下面详细描述。
内存可以通过软件写保护，寄存器0BH的WP0 WP1位控制内存保护设置，这一点将在下表中进行描述。在此设置基础上，被保护的地址不能写入，二线接口也不会应答任何试图写入被保护地址的数据，此特殊功能寄存器将在下面详细描述。
内存保护地址WP1 WP0 None 0 0 Bottom 1/4 (from 0000h) 0 1 Bottom 1/2 (from 0000h) 1 0 Full array 1 1
处理器辅助功能
除了非易失性存储器以外，FM31XX系列包含了一个高度集成的处理器外围辅助功能，它包括了一个低电压复位，一个可编程看门狗，两个可电池后备的事件记数器，用于电源失效或其它用途的比较器，和一个64位的串行数字标识。
处理器监测
监测器为主处理器提供了两个基本功能：早期电源失效检测和防止软件死锁的看门狗记数器，/RST引脚提供了一个处理器复位信号用于管理系统的电源周期及软件运行完整性。它是带有弱上拉的开漏输出，这样就允许其它复位信号与此引脚”线或”连接在一起。当电源电压在预编程动作点以上时，/RST 引脚通过弱上拉连接至VDD，当电源跌落到预编程动作点（VTP）以下时，/RST引脚被拉低，这将一直保持为低电平直到电源电压太低以至不能维持电路运行，这就是VRST 值。当电源电压上升至VTP以上时，，/RST 引脚将继续维持低电平大约100ms左右时间（T RPU），以便在可靠的电压水平提供足够的复位时间。当T RPU 时间满足后，/RST引脚将恢复弱上拉状态。当/RST有效时，即使有操作正在进行，串行总线的操作也将被封锁。位VTP1和VTP0控制低电压复位动作点，它们位于寄存器09H的位1和位0，下图图示了对应于低电压时的复位操作。
VTP VTP1 VTP0 2.6V 0 0
2.9V 0 1
3.9V 1 0
4.4V 1 1
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看门狗记数器同样能产生一个有效复位信号，看门狗记数器是一个自由运行可编程记数器，它通过一个5位非易失性寄存器以100ms步长编程为100ms 至3秒超时周期，所有的可编程值为最小设置，并根据操作参数随温度的变化而变化，对应于看门狗记数器的操作，它有两个其它的控制位，一个是看门狗使能位（WDE），一个是看门狗复位控制位（WR），只有看门狗使能并且记数器超时后，复位信号才有效。复位信号有效后，看门狗记数器在复位脉冲的上效沿自动复位。如果看门狗没有使能，那么记数器依旧在运行，但不会影响复位端的输出。如果记数器的超时值设定为最大值（11111b），那么记数器停止运行，用以节省电源。第二个控制位是一个半长字节用以复位看门狗记数器，以阻止复位信号的产生，注意，如果看门狗记数器的超时值改变，那么必须将看门狗记数器复位。
看门狗记数器超时值位于寄存器0AH的位4-0中，看门狗使能位是位7。通过向寄存器09H的低四位写入1010b从而使看门狗记数器复位，写入正确的值也会使记数器装载新的超时值，写入错误的值将没有任何作用。注意看门狗记数在使能之前处于自由运行状态，用户必须像上述描述的那样将它复位，以此保证在使能后提供完整的超时时间值。当VDD低于VTP时，看门狗停止运行。下表描述了看门狗的控制位。
看门狗超时值WDT4.0 0AH bits 4-0
看门狗使能WDE 0AH bit 7
看门狗复位WR3-0
09H bits 3-0
手动复位
/RST引脚是一个双向引脚，它允许FM31XX过滤并切换到一个手动复位开关，/RST引脚检测一个外部的低电平信号，它将/RST引脚拉低至低电平并保持100ms作为回应。
注意：/RST引脚已经具有内部弱上位，不需要额外的外部元件。
复位标志
当一个复位信号产生时，一个标志将被设置用以标明复位源，低电压复位由POR标明，位于寄存器09H的位6，看门狗复位由WTR 标明，位于寄存器09H的位7，手动复位对寄存器没有影响。因此没有标明复位源的复位即为手动复位。注意标志位对应于复位源由内部自动设置，但它必须由用户清除，在读寄存器，内部两个标志可能都被设置，所以应由用户在软件中对这两位同时判断。
电源失效比较器
在电源电压跌落至数据表规定范围以外前，电源电压失效早期告警能够很好地通知处理器进行处理。这个比较器能够产品电源失效中断（NMI）, 这通过将PFI引脚经过电阻分压后与电源前端连接实现，
应用示范图列于下面。比较器将PFI引脚电压与片上1.2V参考电压进行比较，当PFI输入端的电压跌落低于这个极限值时，比较器将驱动CO引脚为低电平状态，比较器具有300Mv的迟滞以减小噪音灵敏度。
比较器是一个通用功能部件，它的应用不仅仅限于NMI功能。
比较器没有集成特殊功能寄存器，除了它和CAL共用输出引脚。当通过设置CAL位（寄存器00H的第2
位）进入时钟校准模式时，CAL/PFO管脚将输出512Hz的方波信号，同时比较器输出将被忽略，因为大多数用户仅在制造过程中调用校准模式，所以这不会影响系统应用过程中比较器的使用。
注意：PFI引脚输入最高电压为3.75V，低于通常使用情况。
事件记数器
FM31XX系列有两个电池后备的事件记数器，输入管脚CN1和CN2可编程为边沿触发，每个记数器为16位，当预编程的边沿极性出现时，相应的寄存器将增一。记数器1位于寄存器0DH和0EH，记数器2位于寄存器OFH和10H，任何时候，当VDD>VTP时，寄存器值可以被读出，当后备电源有效时，寄存器的值依然可以递增。读记数时，将RC位设置为1，位于0CH的bit 3，这将获取四个记数寄存器的镜像值，以使数值保持稳定，即使在读操作时记数正在进行。记数寄存器可以通过软件写入，这样允许系统对记数器清除或者初始化。记数器在写操作期间被冻结。通过设置CC位（0CH），这两个记数器可以迭加成一个32位记数器，当采用这种模式时，CN1管脚的输入将引起记数器递增，CIN2在这种方式下无效。
事件记数器的控制位于寄存器0CH，记数器1的极性控制位C1P是位0，记数器2的极性控制位C2P是位1，迭加控制位CC是位2.，读控制位是位3。
串行标识
FM31XX提供了一个64位的串行标识区，这是一个可写入的非易失性内存块，一旦串行标识被设置后，用户可以将它锁定。这8个字节的数据以及锁定位都是通过处理器伴侣器件标识访问，因此串行标识区与内存区是截然分开的。串行标识区可以被无限次的写入，因此这些位置也是通用的内存，然而一旦锁定位设置后，串行标识将不能被改变，锁定位也不能被撤销。一旦锁定后，串行标识只可以被系统读出。
系统标识位于寄存器11H至18H，锁定位SNL，位于寄存器0BH位7，设置SNL位为1将使串行标识寄存器不能被写入，同时SNL位也不能被清除。
实时时钟操作
实时时钟（RTC）可以用电池或者电容作为后备电源，它提供了软件校准功能以便提供更高的精度。
实时时钟包括一个晶振，时钟分频器和供用户访问的寄存器系统。它分割32.768Hz的时基信号以提供一秒（1Hz）的分辨率，静态寄存器为用户提供了对时间的读写访问，寄存器包括秒、分钟、小时、星期、日期、月、年。下面的方块图图示了RTC的功能。
时间寄存器通过位于00H中的R,W 位与时间内内核同步。将R位从0改变为1时，时间信息从内核传入保持寄存器中以供用户读取，如果R位被设置时内核时间更新正在进行，那么在时间更新结束后才装载用户寄存器，用户寄存器将被冻结同时也不能被更新，直到R位重新设置为0。R位用于读时间。
设置W位为1将使用户寄存器被冻结，将它清除为0使得用户寄存器中的值被装载进时间内核。W位用于设置新的时间值，用户必须确保不将非法值，比如0FFH，写入用户寄存器，除了寄存器被冻结期间以外，时间值可以被连续更新。
后备电源
实时时钟通常都需要永久电源操作，当基本电源失效时，VDD管脚的电压将下降，当VDD低于2.5V时，实时时钟（包括事件记数器）将切换至后备电源工作方式，在这种方式下时钟的工作电流极低以
此延长电池或者电容的工作寿命，
