FM24CL64B 64-Kbit (8 K × 8) Serial (I2C) Automotive F-RAM Datasheet(Japanese).pdf

FM24CL64B
2
64K ビ ッ ト (8K × 8) シ リ アル (I C)
車載用 F-RAM
256K ビ ッ ト (32K×8) シ リ アル (I2C) nvSRAM
特長
■
■
機能概要
8K×8 構成の 64K ビ ッ ト 強誘電体 ラ ン ダム ア ク セス メ モ リ
(F-RAM)
13
❐ 高いア ク セス可能回数: 100兆 (10 ) 回の読み出 し /書き込
み
❐ 121年のデー タ 保持 (デー タ 保持期間お よびア ク セス可能回
数表を参照 )
❐ NoDelay™ 書き込み
❐ 高い信頼性がある強誘電体プ ロ セス
高速 2 線式シ リ アル イ ン タ ー フ ェ ース (I2C)
最大 1MHz の周波数
2
❐ シ リ アル (I C) EEPROM か らの置き換え
❐ 100kHz と 400kHz に応 じ た従来の タ イ ミ ン グに対応
❐
■
低消費電力
100kHz での 120mA (typ) のア ク テ ィ ブ電流
❐ 6mA (typ) ス タ ンバイ電流
❐
■
動作電圧 : VDD = 3.0V ~ 3.6V
■
車載用拡張温度範囲 : –40°C to +125°C
■
8 ピ ン小型集積回路 (SOIC) パ ッ ケージ
■
AEC Q100 グレー ド 1 準拠
■
特定有害物質使用制限 (RoHS) 準拠
FM24CL64B は高度な強誘電体プ ロ セス を適用 し た 64K ビ ッ ト
の不揮発性 メ モ リ です。 強誘電体 RAM (F-RAM) は、 不揮発性
であ り 、 RAM 同様に読み出 し /書き込みを実行 し ます。 ま た
EEPROM と その他の不揮発性 メ モ リ に よ る複雑 さ 、 オーバー
ヘ ッ ド 、 シス テム レ ベルの信頼性関連問題を回避 し 、 121 年間
にわた っ て信頼で き るデー タ 保持がで き ます。
EEPROM と 違 っ て、FM24CL64B はバス速度で書き込み動作を
実行 し ます。 書き込み遅延は発生 し ません。 デー タ は、 各バイ
ト がデバ イ スに正常に転送 さ れた直後に メ モ リ ア レ イ に書き
込まれます。 次のバス サイ ク ルはデー タ ポー リ ン グ を必要 と
せず開始で き ます。 また、 本製品は他の不揮発性 メ モ リ と 比較
し て多 く の書き換え回数を提供 し ています。 それに、 F-RAM 書
き込み動作が書き込み回路用に内部で電源電圧を増加する こ と
を必要 と し ないため、書き込み中に F-RAM は EEPROM よ り 消
費電力が低いです。FM24CL64B は 1013 回の読み出 し /書き込
みサイ クル、 即ち EEPROM に比べ 1 千万の書き込みサイ ク ル
に対応で き ます。
これらの能力によ り 、 FM24CL64B は頻繁で急速書き込みを必
要 と する不揮発性 メ モ リ の用途に理想的な も のにな り ます。 用
途は、 書き込みサイ ク ル回数を重視するデー タ ロギングから、
EEPROM の長い書き込み時間に よ り デー タ 損失が発生する こ
と がある厳 し い産業用制御ま で及びます。 機能の組み合わせに
よ り 、 シ ス テム オーバーヘ ッ ド を低減 さ せなが ら よ り 頻繁な
デー タ 書き込みを可能に し ます。
FM24CL64B はハー ド ウ ェ ア置き換えがで き る ため、 シ リ アル
(I2C) EEPROM を 使用す る ユーザーに大幅な利点を 提供 し ま
す。 デバイ ス仕様は、 –40°C ~ +125°C の拡張温度範囲におい
て保証 さ れています。
ロジ ッ ク ブロ ッ ク図
Counter
Address
Latch
13
8Kx8
F-RAM Array
8
SDA
Serial to Parallel
Converter
Data Latch
8
SCL
WP
Control Logic
A2-A0
Cypress Semiconductor Corporation
文書番号 : 001-95865 Rev. **
•
198 Champion Court
•
San Jose, CA 95134-1709
•
408-943-2600
改訂日 2015 年 5 月 13 日
FM24CL64B
目次
ピ ン配置 ............................................................................. 3
ピ ンの機能 .......................................................................... 3
概要 .................................................................................... 4
メ モ リ アーキテ ク チ ャ ....................................................... 4
I2C イ ン タ ー フ ェ ース ........................................................ 4
STOP 条件 (P) ............................................................. 4
START 条件 (S) ........................................................... 4
デー タ /ア ド レ ス転送 ................................................ 5
ア ク ノ リ ッ ジ/ ノ ー ア ク ノ リ ッ ジ ............................. 5
ス レーブ デバイ ス ア ド レ ス ....................................... 6
ア ド レ ス指定の概要 .................................................... 6
デー タ 転送 .................................................................. 6
メ モ リ の動作 ...................................................................... 6
書き込み動作 ............................................................... 6
読み出 し 動作 ............................................................... 7
最大定格 ............................................................................. 9
動作範囲 ............................................................................. 9
DC 電気特性 ....................................................................... 9
デー タ 保持期間お よびア ク セス可能回数 ......................... 10
AEC-Q100 車載用ア プ リ ケーシ ョ ン での
F-RAM 製品寿命の例 ....................................................... 10
文書番号 : 001-95865 Rev. **
静電容量 ........................................................................... 10
熱抵抗 ............................................................................... 10
AC テ ス ト の負荷お よび波形 ............................................ 11
AC テ ス ト 条件 ................................................................. 11
AC ス イ ッ チ ング特性 ....................................................... 12
パワー サイ クル タ イ ミ ング ............................................ 13
注文情報 ........................................................................... 14
注文コ ー ド の定義 ...................................................... 14
パ ッ ケージ図 .................................................................... 15
略語 .................................................................................. 16
本書の表記法 .................................................................... 16
測定単位 .................................................................... 16
改訂履歴 ........................................................................... 17
セールス、 ソ リ ュ ーシ ョ ンおよび法律情報 ..................... 18
ワール ド ワ イ ド な販売 と 設計サポー ト ..................... 18
製品 ........................................................................... 18
PSoC® ソ リ ュ ーシ ョ ン ............................................ 18
サイ プ レ ス開発者コ ミ ュ ニ テ ィ ................................ 18
テ ク ニ カル サポー ト ................................................. 18
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FM24CL64B
ピ ン配置
図 1. 8 ピ ン SOIC ピ ン配置
A0
1
A1
2
A2
3
VSS
4
Top View
not to scale
8
VDD
7
WP
6
SCL
5
SDA
ピ ンの機能
ピ ン名
入出力
説明
I2
A2-A0
入力
デバイ ス選択ア ド レ ス 2-0: 同 じ C バス上にある最大 8 個の同型のデバイ スの内から 1 つを選択す
るのに使用する。 デバイ ス を選択する には、 3 本のピ ンのア ド レ ス値がス レーブ ア ド レ スに格納 さ
れた対応ビ ッ ト と 一致する こ と が必要。 ア ド レ ス ピ ンは内部で プルダウン
SDA
入力/出力
シ リ アル デー タ /ア ド レ ス : こ れは I2C イ ン タ ー フ ェ ース用の双方向ピ ン。 オープ ン ド レ イ ン であ
り 、 I2C バス上の他のデバイ ス と ワ イ ヤー ド AND 接続 さ れる よ う 意図 さ れている。 入力バ ッ フ ァ は
ノ イ ズ耐性のためにシ ュ ミ ッ ト ト リ ガーを備え、 出力 ド ラ イバーは立ち下が り エ ッ ジ でのス ロープ
制御を備えている。 外部プルア ッ プ抵抗が必要
SCL
入力
シ リ アル ク ロ ッ ク : I2C イ ン タ ー フ ェ ースのシ リ アル ク ロ ッ ク ピ ン。 デー タ は立ち下が り エ ッ ジの
ク ロ ッ ク でデバイ スか ら出力 さ れ、 立ち上が り エ ッ ジのク ロ ッ ク でデバイ スに入力。 SCL 入力も ノ
イ ズ耐性用にシ ュ ミ ッ ト ト リ ガー入力を備えてい る
WP
入力
書き込み保護。 WP が VDD に接続 さ れた時、 メ モ リ マ ッ プ全体のア ド レ スが書き込みから保護 さ れ
る。 WP がグ ラ ン ド に接続 さ れた時、 すべてのア ド レ スには書き込み可能。 こ のピ ンは内部で プルダ
ウン さ れている
VSS
電源
デバイ スのグ ラ ン ド で、 シ ス テムのグ ラ ン ド に接続する必要がある
VDD
電源
デバイ スの電源入力
文書番号 : 001-95865 Rev. **
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FM24CL64B
概要
れる ま でに書き込み動作は完了 し ます。 こ れはイ ン タ ー フ ェ ー
スの節で詳 し く 説明 さ れています 。
FM24CL64B はシ リ アル F-RAM メ モ リ です。 メ モ リ ア レ イは、
8,192×8 ビ ッ ト に論理構成 さ れ、 業界標準 I2C イ ン タ ー フ ェ ー
ス を介 し て ア ク セ ス さ れます。 F-RAM の機能動作はシ リ アル
(I2C) EEPROM に似ています。 FM24CL64B と 同 じ ピ ン配置の
シ リ アル (I2C) EEPROM の主な相違点は F-RAM の優れた書き
込み性能、 高いア ク セス回数、 低消費電力です。
I2C イ ン タ ー フ ェ ース
FM24CL64B はピ ン数が少な く 、 小 さ い基板面積で済む双方向
I2C バス プ ロ ト コ ルを使用 し ています。 図 2 には、 マ イ ク ロ コ
ン ト ロー ラ ー ベースのシ ス テム内で FM24CL64B を使用 し た標
準的な シ ス テム コ ン フ ィ ギ ュ レ ーシ ョ ン を示 し ま す。 多 く の
ユーザーによ く 知ら れている業界標準 I2C バスは本節で説明 し
ます。
メ モ リ アーキテ ク チ ャ
FM24CL64B のア ク セスには、8 デー タ ビ ッ ト 毎に 8K ヶ 所の位
置を ア ド レ ス指定 し ます。 こ れら 8 つのデー タ ビ ッ ト は順次シ
フ ト イ ン/シ フ ト アウ ト さ れます。 ア ド レ スは、 ス レーブ ア ド
レ ス ( 他の非 メ モ リ デバイ ス と 区別する用 ) と 2 バイ ト ア ド レ
ス を含む I2C プ ロ ト コルを使 っ てア ク セス さ れます。 ア ド レ ス
範囲の上位 3 ビ ッ ト は 「 ド ン ト ケア」 値です。 13 ビ ッ ト のア
ド レ スで、 一意に各バイ ト ア ド レ ス を指定 し ます。
慣例では、 デー タ をバスに送信するデバイ スは ト ラ ン ス ミ ッ タ
と な り 、 こ のデー タ の受信先デバ イ スはレ シーバ と な り ます。
バス を制御 し ているデバイ スはマス タ ー と な り ます。 マス タ ー
は、 すべての動作用のク ロ ッ ク 信号の生成を行います。 制御 さ
れ て い る バ ス 上 の デ バ イ ス は ス レ ー ブ と な り ま す。
FM24CL64B は常にス レーブ デバイ スです。
バス プ ロ ト コルは SDA と SCL 信号の遷移ス テー ト によ り 制御
さ れます。 START、 STOP、 デー タ ビ ッ ト 、 ア ク ノ リ ッ ジの 4
つの条件があ り ます。 図 3 と 図 4 には、 4 つのス テー ト を指定
する信号条件を示 し ます。 詳 し い タ イ ミ ング図は電気的仕様の
項に示 し ます。
メ モ リ 動作に対応 し たア ク セス時間は基本的に 0 であ り 、 シ リ
アル プ ロ ト コ ルに必要な時間 も考慮すべき です。 つま り 、 メ モ
リ は I2C バ ス の 速 度 で 読 み 書 き さ れ ま す。 シ リ ア ル (I2C)
EEPROM と 異な り 、 書き込み処理がバス速度で行われる ため、
デバイ スの書き込み準備を知る ためにポー リ ングする必要はあ
り ません。新 し いバス ト ラ ンザ ク シ ョ ンがデバイ スにシ フ ト さ
図 2. シ リ アル (I2C) nvSRAM を用いたシス テム コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン
V DD
RPmin= (VDD - VOLmax)/IOL
RPmax = tr / (0.8473 * Cb)
SDA
Microcontroller
SCL
V DD
V DD
A0
SCL
A0
SCL
A0
SCL
A1
SDA
A1
SDA
A1
SDA
WP
A2
WP
A2
#0
#1
A2
WP
#7
STOP 条件 (P)
START 条件 (S)
STOP 条件は、 SCL 信号が HIGH の時、 バス マス タ ーが SDA
を LOW から HIGH に駆動する時に指定 さ れます。FM24CL64B
を使用 し たすべての動作は STOP 条件で終わる必要があ り ま
す。動作中に STOP がアサー ト さ れる と 、動作は中止 さ れます。
マス タ ーは、 STOP 条件を アサー ト する ために SDA を制御す
る必要があ り ます。
START 条件は、 SCL 信号が HIGH の間、 バス マス タ ーが SDA
を HIGH から LOW に駆動する時に指定 さ れます。 START 条件
はすべてのコ マ ン ド の前に発生する必要があ り ます。 いつで も
START 条件を アサー ト する こ と で、進行中の動作が中止 さ れま
す。 START 条件を使っ て動作を中止する と 、 FM24CL64B が新
し い動作の準備がで き る よ う にな り ます。
動作中に電源が指定 さ れた VDD の最小値を下回る と 、シ ス テム
は他の動作を行 う 前に START 条件を発行 し ます。
文書番号 : 001-95865 Rev. **
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FM24CL64B
図 3. START 条件 と STOP 条件
full pagewidth
SDA
SDA
SCL
SCL
S
P
STOP Condition
START Condition
図 4. I2C バス上のデー タ 転送
handbook, full pagewidth
P
SDA
Acknowledgement
signal from slave
MSB
SCL
S
1
2
7
9
8
1
Acknowledgement
signal from receiver
2
3
4-8
ACK
START
condition
9
ACK
すべてのデー タ 転送 ( ア ド レ ス を含む ) は SCL が HIGH の時に
行われます。上記の 3 つの条件下の場合以外、SDA 信号は SCL
が HIGH の時に変化 し てはいけません。
ア ク ノ リ ッ ジ/ ノ ー ア ク ノ リ ッ ジ
ア ク ノ リ ッ ジは、 任意の ト ラ ンザ ク シ ョ ン で 8 番目のデー タ
ビ ッ ト が転送 さ れた後に行われます。 この状態の間、 ト ラ ン ス
ミ ッ タ は SDA バス を解放 し て レ シーバがバス を駆動で き る よ
う に し ます。レ シーバは SDA 信号を LOW に駆動 し てバイ ト の
受信を ア ク ノ リ ッ ジ し ます。レ シーバが SDA を LOW に駆動 し
ない場合、 状態が ノ ー ア ク ノ リ ッ ジ と な り 、 動作は中止 さ れま
す。
S
or
P
STOP or
START
condition
Byte complete
デー タ /ア ド レ ス転送
S
レ シーバは、 2 つの異な る理由でア ク ノ リ ッ ジ を失敗 し ます。 1
番目の理由は、バイ ト 転送が失敗する こ と です。 こ の場合、 ノ ー
ア ク ノ リ ッ ジ条件は、 デバイ スが再びア ド レ ス指定 さ れる よ う
に現時点の動作を中断 し ます。 こ れによ り 、 最後のバイ ト が通
信エ ラ ーの発生時に復帰で き る よ う にな り ます。
2 番目の理由は、 レ シーバが意図的に動作を終了 さ せる ために
ア ク ノ リ ッ ジ し ない こ と です。 こ れは最 も 一般的な理由です。
例えば読み出 し 中に、 レ シーバがア ク ノ リ ッ ジ ( と ク ロ ッ ク )
信号を送信 し ている限 り 、 FM24CL64B はデー タ をバスに送信
し ます。 読み出 し 動作が完了 し こ れ以上のデー タ が不要にな っ
た時、 レ シーバは最後のバイ ト を ア ク ノ リ ッ ジ し てはいけませ
ん。レ シーバが最後のバイ ト を ア ク ノ リ ッ ジする場合、マス タ ー
が STOP な どの新 し い コ マ ン ド を発行 し ている間 FM24CL64B
は次のク ロ ッ ク でバス を駆動 し よ う と する こ と にな り ます。
図 5. I2C バス上のア ク ノ リ ッ ジ
handbook, full pagewidth
DATA OUTPUT
BY MASTER
No Acknowledge
DATA OUTPUT
BY SLAVE
Acknowledge
SCL FROM
MASTER
1
2
8
9
S
START
Condition
文書番号 : 001-95865 Rev. **
Clock pulse for
acknowledgement
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FM24CL64B
ス レ ーブ デバイ ス ア ド レ ス
合、 FM24CL64B は次の連続バイ ト を転送 し ます。 ア ク ノ リ ッ
ジ信号が送信 さ れない場合、 FM24CL64B は読み出 し 動作を終
了 し ます。 書き込み動作では、 FM24CL64B はマス タ ーから 8
デー タ ビ ッ ト を受信 し てア ク ノ リ ッ ジ信号を送信 し ます。すべ
てのデー タ 転送は MSB ( 最上位ビ ッ ト ) フ ァ ース ト 方式で行わ
れます。
START 条件後に FM24CL64B が待ち受けている最初のバイ ト
はス レーブ ア ド レ スです。 図 6 に示すよ う に、 ス レーブ ア ド
レ スはデバイ ス タ イ プ またはス レーブ ID、 デバイ ス選択ア ド
レ ス ビ ッ ト 、および ト ラ ンザ ク シ ョ ンが読み出 し か書き込みで
あるかを指定する ビ ッ ト から成 り ます。
メ モ リ の動作
ビ ッ ト 7 ~ 4 はデバ イ ス タ イ プ ( ス レ ー ブ ID) で あ り 、
FM24CL64B の場合は 1010b にセ ッ ト する必要があ り ます。 こ
れらのビ ッ ト によ り 、他の機能 タ イ プが同 じ ア ド レ ス範囲で I2C
バス上に存在する こ と がで き ます。 ビ ッ ト 3 ~ 1 はデバイ ス選
択ア ド レ ス ビ ッ ト です。デバイ ス を選択するには外部ア ド レ ス
ピ ンの値 と 一致 さ せる必要があ り ます。 各デバイ スに異な る ア
ド レ ス を割 り 当て る こ と で、 最大 8 つの FM24CL64B デバイ ス
が同 じ I2C バス上に存在で き ます。 ビ ッ ト 0 は読み出 し /書き
込み ビ ッ ト (R/W) で す。 R/W= 「1」 は読み出 し 動作 を 示 し 、
R/W= 「0」 は書き込み動作を示 し ます。
FM24CL64B は、 他の I2C イ ン タ ー フ ェ ース メ モ リ 製品によ く
似ている方法で動作する よ う に設計 さ れています。 主な相違点
は、 F-RAM 技術の優れた書き込み性能に由来 し ます。 こ れら の
改善によ り 、 書き込み処理の面で FM24CL64B と 似た コ ン フ ィ
ギ ュ レーシ ョ ンの EEPROM と 幾つかの相違点があ り ます。 書
き込み と 読み出 し 動作は以下で詳 し く 説明 し ます。
書き込み動作
すべての書き込みはス レ ーブ ア ド レ スに続いて メ モ リ ア ド レ
スの順で始ま り ます。バス マス タ ーはス レーブ ア ド レ スの LSB
(R/W ビ ッ ト ) を 「0」 にセ ッ ト する こ と で書き込み動作である
こ と を示 し ます。 ア ド レ ス指定 し た後、 バス マス タ ーは 1 デー
タ バイ ト ずつ メ モ リ に送信 し て、 メ モ リ はア ク ノ リ ッ ジ条件を
生成 し ます。 連続 し て 1 バイ ト ずつい く つで も 書き込めます。
内部でア ド レ ス範囲の最高値に到達する と 、 ア ド レ ス カ ウン タ
は 1FFFh から 0000h に戻 り ます。
他の不揮発性 メ モ リ 技術 と 異な り 、F-RAM は事実上書き込み遅
延はあ り ません。 基本的な メ モ リ の読み出 し と 書き込みのア ク
セス時間が同 じ なので、 バス を介 し て遅延がない こ と が感 じ ら
れます。 全体の メ モ リ 動作サイ クルは、 1 つのバス サイ ク ル以
内で行われます。 こ のため、 読み出 し と 書き込みを含むすべて
の動作は書き込みの直後に行 う こ と がで き ます。 書き込みが完
了するかを判定する ために EEPROM で使用 さ れる技術である
ア ク ノ リ ッ ジ ポー リ ングは不要にな り 、常に レデ ィ ー状態を返
し ます。
内部では、 8 番目のビ ッ ト が転送 さ れた後に実際の メ モ リ 書き
込みが行われます。 こ の書き込みはア ク ノ リ ッ ジ信号が送信 さ
れる前に完了 し ます。 こ のため、 ユーザーは メ モ リ 内容を変更
せずに書き込みを中止 し たい場合、 8 番目のデー タ ビ ッ ト の前
に START ま た は STOP 条件 を 使用 す る 必要 が あ り ま す。
FM24CL64B はページ バ ッ フ ァ リ ングを使用 し ません。
図 6. メ モ リ ス レーブ デバイ ス ア ド レ ス
MSB
handbook, halfpage
1
LSB
0
1
0
Slave ID
A2
A1
A0 R/W
Device Select
ア ド レ ス指定の概要
FM24CL64B が ( レ シーバ と し て ) ス レーブ ア ド レ ス を ア ク ノ
リ ッ ジ し た後、 マス タ ーは書き込み動作のために メ モ リ ア ド レ
ス をバスに送信 し ます。 ア ド レ スは 2 バイ ト です。 完全な 13
ビ ッ ト ア ド レ スは内部で ラ ッ チ さ れます。 ア ク セスの度、 ラ ッ
チ さ れたア ド レ ス値が自動的に イ ン ク リ メ ン ト さ れます。 カ レ
ン ト ア ド レ スはラ ッ チに保持 さ れている値です。 こ れは新たに
書き込まれた値か最後にア ク セス し たア ド レ スの次のア ド レ ス
です。 カ レ ン ト ア ド レ スは、 電源が入 っ ている限 り または新 し
い値が書き込まれる ま で保持 さ れます。 読み出 し は常に カ レ ン
ト ア ド レ ス を使用 し ます。以下で説明する よ う に書き込み動作
を行 う こ と で、 任意の読み出 し ア ド レ ス を ロー ド する こ と がで
き ます。
各デー タ バイ ト の送信後、ア ク ノ リ ッ ジの直前に、FM24CL64B
は内部ア ド レ ス ラ ッ チ を イ ン ク リ メ ン ト し ます。 こ れによ り 、
再度ア ド レ ス を指定する こ と な く 連続する次のバイ ト にア ク セ
スする こ と がで き ます。 最後のア ド レ ス (1FFFh) に達 し た後、
ア ド レ ス ラ ッ チは 0000h に戻 り ます。 一度の読み出 し または
書き込み動作でア ク セスで き るバイ ト 数の制限はあ り ません。
メ モ リ ア レ イは WP ピ ン を使用 し て書き込みから 保護で き ま
す。 WP ピ ン を HIGH 状態 (VDD) にセ ッ ト する と 、 すべてのア
ド レ ス を書き込みから 保護で き ます。 FM24CL64B は保護 さ れ
た ア ド レ スへ書き 込まれたデー タ バ イ ト にア ク ノ リ ッ ジ し ま
せん。 また、 こ れら のア ド レ スに書き込も う と し て も ア ド レ ス
カ ウン タ ーはイ ン ク リ メ ン ト さ れません。WPをLOW状態 (VSS)
にセ ッ ト する と 、 書き込み保護が無効にな り ます。 WP は内部
で プル ダウン さ れています。
デー タ 転送
ア ド レ ス バイ ト が送信 さ れた後、バス マス タ ー と FM24CL64B
間 の デ ー タ 転 送 を 開 始 で き ま す。 読 み 出 し 動 作 で は、
FM24CL64B は 8 デー タ ビ ッ ト をバス上に置いてマス タ ーから
のア ク ノ リ ッ ジ を待ち ます。 ア ク ノ リ ッ ジ信号が送信 さ れた場
以下の図 7 と 図 8 は 1 バイ ト と 複数バイ ト の書き込みサイ ク ル
を示 し ます。
図 7. シ ングルバイ ト 書き込み
By Master
Start
S
Stop
Address & Data
Slave Address
0 A
Address MSB
A
Address LSB
A
Data Byte
A
P
By F-RAM
Acknowledge
文書番号 : 001-95865 Rev. **
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FM24CL64B
図 8. マルチバイ ト 書き込み
Start
Stop
Address & Data
By Master
S
Slave Address
0 A
Address MSB
A
Address LSB
A
Data Byte
A
Data Byte
A
P
By F-RAM
Acknowledge
読み出 し 動作
読み出 し 動作は 2 つの基本 タ イ プがあ り ます。 現時点のア ド レ
ス読み出 し と 選択的なア ド レ ス読み出 し です。 カ レ ン ト ア ド レ
ス読み出 し では、 FM24CL64B は内部ア ド レ ス ラ ッ チ を使用 し
てア ド レ ス を提供 し ます。 選択的読み出 し では、 ユーザーはア
ド レ ス を特定の値に設定する手順を行います。
カ レ ン ト ア ド レ ス と 連続読み出 し
前述のよ う に、 FM24CL64B は内部 ラ ッ チ を使用 し て読み出 し
ア ド レ ス を提供 し ます。 カ レ ン ト ア ド レ ス読み出 し は、 ア ド レ
ス ラ ッ チにある値を読み出 し 動作の開始点 と し て使用 し ます。
シ ス テムは、 最近の動作のア ド レ ス直後に続 く ア ド レ スから 読
み出 し ます。
カ レ ン ト ア ド レ ス読み出 し を行 う ために、バス マス タ ーは LSB
を 「1」 にセ ッ ト し たス レーブ ア ド レ ス を送信 し ます。 これは
読み出 し 動作を必要 と さ れる こ と を示 し ます。 ス レーブ ア ド レ
ス を受信 し た後、 FM24CL64B は次の ク ロ ッ ク で カ レ ン ト ア ド
レ スのデー タ を シ フ ト アウ ト し 始めます。 カ レ ン ト ア ド レ スは
内部ア ド レ ス ラ ッ チに保持 さ れている値です。
カ レ ン ト ア ド レ ス を冒頭に、 バス マス タ ーはバイ ト を い く つ
で も読み出せます。 従 っ て連続読み出 し は単に複数バイ ト を転
送する カ レ ン ト ア ド レ ス読み出 し です。 各バイ ト 転送の後、 内
部ア ド レ ス カ ウン タ ーはイ ン ク リ メ ン ト さ れます。
注 : バ ス マ ス タ ーがバ イ ト を ア ク ノ リ ッ ジ た び に、 こ れは
FM24CL64B が次の連続バイ ト を読み出す必要がある こ と を示
し ます。
読み出 し 動作を正常に終了するには 4 つの方法があ り ます。 読
み出 し を正常に終了 し ない場合、 FM24CL64B がデー タ をバス
上に読み出そ う と する ためバス競合が発生する可能性があ り ま
す。 4 つの有効な方法は以下の通 り です。
1. バス マス タ ーは 9 番目のク ロ ッ ク サイ クルで ノ ー ア ク ノ
リ ッ ジ信号を発行 し 、 10 番目のク ロ ッ ク サイ クルで STOP
条件を発行 し ます。 こ れを下の図に示 し ます。 こ れは推奨
さ れる手法です。
2. バス マス タ ーは 9 番目のク ロ ッ ク サイ クルで ノ ー ア ク ノ
リ ッ ジ信号を発行 し 、 10 番目のク ロ ッ ク サイ クルで
START 条件を発行 し ます。
3. バス マス タ ーは 9 番目のク ロ ッ ク サイ ク ルで STOP 条件を
発行 し ます。
4. バス マス タ ーは 9 番目のク ロ ッ ク サイ クルで START 条件
を発行 し ます。
内部ア ド レ スが 1FFFh に達する と 、 次の読み出 し サイ ク ルで
0000h に戻 り ます。 以下の図 9 と 図 10 はカ レ ン ト ア ド レ ス読
み出 し の正常な動作を示 し ます。
図 9. カ レ ン ト ア ド レ ス読み出 し
By Master
Start
No
Acknowledge
Address
Stop
S
Slave Address
By F-RAM
1 A
Data Byte
1
P
Data
Acknowledge
図 10. 連続読み出 し
By Master
Start
Stop
S
By F-RAM
文書番号 : 001-95865 Rev. **
No
Acknowledge
Acknowledge
Address
Slave Address
1 A
Acknowledge
Data Byte
A
Data Byte
1 P
Data
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FM24CL64B
選択的 ( ラ ン ダム ) 読み出 し
ラ ン ダムなア ド レ ス を読み出 し 動作の開始点に設定する簡単な
方法があ り ます。 こ れは、 書き込み動作の冒頭 3 バイ ト を使っ
て内部ア ド レ ス を セ ッ ト し 、 続いて読み出 し 動作を行 う こ と で
実現 し ます。
選択的読み出 し を行 う ために、バス マス タ ーは LSB (R/W) が 0
にセ ッ ト さ れたス レーブ ア ド レ ス を送信 し ます。 こ れは書き込
み動作を示 し ま す。 書き 込みプ ロ ト コ ルに従 っ て、 バス マ ス
タ ーはそれに続き、内部ア ド レ ス ラ ッ チにロー ド さ れる ア ド レ
ス バイ ト を送信 し ます。 FM24CL64B がア ド レ ス を ア ク ノ リ ッ
ジ し た後、 バス マス タ ーは START 条件を発行 し ます。 こ れに
よ り 、 書き込み動作が中止 さ れる と 同時に、 LSB が 「1」 にセ ッ
ト さ れた ス レ ーブ ア ド レ ス で読み出 し コ マ ン ド が発行 さ れま
す。 こ れでの動作は現時点のア ド レ ス読み出 し と な り ます。
図 11. 選択的 ( ラ ン ダム ) 読み出 し
Start
Address
By Master
Start
No
Acknowledge
Address
Stop
S
Slave Address
0 A
Address MSB
A
Address LSB
By F-RAM
Acknowledge
文書番号 : 001-95865 Rev. **
A
S
Slave Address
1 A
Data Byte
1 P
Data
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FM24CL64B
最大定格
表面実装ハン ダ付け温度 (10 秒 ) .............................. +260°C
最大定格を超え る と デバイ スの寿命が短 く な る可能性があ り ま
す。 こ れ ら ユーザー ガ イ ド ラ イ ンはテ ス ト は行われて い ませ
ん。
静電気の放電電圧
人体モデル (AEC-Q100-002 Rev. E) ..................................... 4kV
帯電デバイ スモデル (AEC-Q100-011 Rev. B) .................. 1.25kV
保存温度 ..................................................... –55°C ~ +125°C
マ シ ン モデル (AEC-Q100-003 Rev. E) .............................. 300 V
最大接合部温度 .......................................................... 135°C
ラ ッ チア ッ プ電流..................................................... >140mA
VSS を基準 と し た VDD の電源電圧 .............. –1.0V ~ +4.5V
* 例外 : 「VIN<VDD+1.0V」 の制約は SCL と SDA 入力に適用 し
ません。
入力電圧 ............................. –1.0V ~ +4.5V、 VIN<VDD+1.0V
High-Z 状態の出力に印加する DC 電圧
動作範囲
................................................................–0.5V ~ VDD+ 0.5V
範囲
周囲温度 (TA)
VDD
グ ラ ン ド 電位を基準に し た任意のピ ンの過渡電圧 (<20ns)
.................................................................–2.0V ~ VDD+2.0V
車載用拡張温
度範囲
–40°C ~ +125°C
3.0V ~ 3.6V
パ ッ ケージ許容電力損失 (TA=25°C).............................. 1.0W
DC 電気特性
動作範囲において
記号
VDD
電源
IDD
ISB
説明
平均 VDD 電流
ス タ ンバイ電流
入力 リ ー ク電流
(WP、 A2-A0 以外 )
ILI
テ ス ト 条件
3.3
3.6
単位
V
–
–
120
A
fSCL=400kHz
–
–
200
A
fSCL=1MHz
–
–
340
A
SCL=SDA=VDD。 他のすべての
入力は、 VSS または VDD に接
続。 STOP コ マ ン ド を発行
VSS <VIN < VDD
TA=85°C
–
–
6
A
TA = 125°C
–
–
20
A
–1
–
+1
A
–1
–
+100
A
ILO
出力 リ ー ク電流
VSS <VIN < VDD
VIH
入力 HIGH 電圧
VIL
入力 LOW 電圧
VOL
VHYS[3]
Max
3.0
fSCL=100kHz
VSS <VIN < VDD
Rin
Typ[1]
SCL が VDD–0.2V と VSS の間で
ト グル。
他の入力に VSS または
VDD–0.2V を印加
入力 リ ー ク電流
(WP、 A2-A0)
[2]
Min
–1
–
+1
A
0.75 × VDD
–
VDD+0.3
V
– 0.3
–
0.25 × VDD
V
出力 LOW 電圧
IOL=3mA
–
–
0.4
V
入力抵抗 (WP、 A2-A0)
VIN=VIL (Max) の場合
40
–
–
k
VIN=VIH (Min) の場合
1
–
–
M
0.05×VDD
–
–
V
入力 ヒ ス テ リ シ ス
注
1. 標準値は 25 ℃、 VDD=VDD (typ) で測定 さ れます。 すべてのデバイ スで試験 さ れているわけではあ り ません。
2. 入力プルダウ ン回路は、 入力電圧が VIL を上回 っ てい る時に強 く な り (40k)、 入力電圧が VIH 以上の時に弱 く な り ます (1M)。
3. こ のパラ メ ー タ ーは設計保証であ り 、 テ ス ト は行われていません。
文書番号 : 001-95865 Rev. **
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FM24CL64B
デー タ 保持期間およびア ク セス可能回数
記号
項目
テ ス ト 条件
デー タ 保持期間
TDR
TA = 125°C
Min
Max
単位
11000
–
時間
11
–
年
TA=85°C
121
–
年
動作温度
1013
–
サイ ク ル
TA = 105°C
ア ク セス可能回数
NVC
AEC-Q100 車載用ア プ リ ケーシ ョ ン での F-RAM 製品寿命の例
ア プ リ ケーシ ョ ンは、 寿命にわた っ て安定 し た温度で動作するわけではあ り ません。 その代わ り に、 ア プ リ ケーシ ョ ンの使用可能
な寿命にわた っ て温度が異な っ た環境で動作する こ と を期待 さ れています。 その結果 と し て、 ア プ リ ケーシ ョ ンに使用する F-RAM
の保持仕様累積的に計算 さ れる ものです。 多重温度の熱プ ロ フ ァ イルの推定例は、 以下の通 り です。
Tmax A [4] に応 じ る加速係数
温度
T
LT
A = ------------------------ = e
L  Tmax 
時間的要因
t
T1 = 125°C
T2 = 105°C
T3 = 85 °C
T4 = 55°C
プ ロ フ ァ イル要因
P
プ ロ フ ァ イル寿命
L (P)
L  P  = P  L  Tmax 
1
Ea 1
-------  --- – ----------------
k  T Tmax
1
P = --------------------------------------------------t1
t2
 ------ + ------ + t3
------ t4
------
 A1 A2 A3 + A4
t1 = 0.1
t2 = 0.15
t3 = 0.25
t4 = 0.50
A1 = 1
A2 = 8.67
A3 = 95.68
A4 = 6074.80
8.33
> 10.46 年
静電容量
記号 [5]
項目
CO
出力ピ ン容量 (SDA)
CI
入力ピ ン静電容量
テ ス ト 条件
TA=25°C、 f=1MHz、 VDD=VDD(typ)
Max
単位
8
pF
6
pF
熱抵抗
パラ メ ー タ ー [5]
JA
JC
項目
熱抵抗 ( 接合部から 周囲 )
熱抵抗 ( 接合部から ケース )
テス ト 条件
テス ト 条件は、 EIA/JESD51 によ る、 熱イ ン ピーダ
ン ス を測定する ための標準試験方法 と 手順に従 う
8 ピ ン SOIC
147
47
単位
°C/W
°C/W
注
4. こ こ では、 k は、 Boltzmann 定数 8.617 × 10-5 eV/K で、 Tmax は、 製品の指定 し た最大温度で、 T は、 F-RAM 製品の仕様範囲内の任意の温度です。 式では、 すべ
ての温度の単位は、 ケルビ ン です。
5. こ のパラ メ ー タ ーは定期的にサン プ リ ン グ さ れ、 すべてのデバイ ス で テ ス ト さ れません。
文書番号 : 001-95865 Rev. **
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FM24CL64B
AC テ ス ト の負荷および波形
図 12. AC テ ス ト の負荷 と 波形
3.6V
1.8k
出力
100pF
AC テ ス ト 条件
入力パルス レ ベル..................................VDD の 10% と 90%
入力の立ち上が り と 立ち下が り 時間 ..............................10ns
入力 と 出力 タ イ ミ ングの基準レ ベル .......................0.5×VDD
出力負荷容量 ............................................................... 100pF
文書番号 : 001-95865 Rev. **
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FM24CL64B
AC ス イ ッ チ ング特性
動作範囲において
パラ メ ー タ ー [6] パラ代替の
メーター
項目
Min
Max
Min
Max
Min
Max
単位
–
0.1
–
0.4
–
1.0
MHz
fSCL[7]
SCL ク ロ ッ ク 周波数
tSU; STA
反復 START 用の START 条件セ ッ ト ア ッ プ
時間
4.7
–
0.6
–
0.25
–
s
tHD;STA
START 条件ホール ド 時間
4.0
–
0.6
–
0.25
–
s
tLOW
ク ロ ッ ク LOW 時間
4.7
–
1.3
–
0.6
–
s
tHIGH
–
0.6
–
0.4
–
s
ク ロ ッ ク HIGH 時間
4.0
tSU;DAT
tSU;DATA
デー タ 入力セ ッ ト ア ッ プ時間
250
–
100
–
100
–
ns
tHD;DAT
tHD、 DATA
デー タ 入力ホール ド 時間
0
–
0
–
0
–
ns
デー タ 出力ホール ド 時間 (SCL=VIL の
時か ら )
0
–
0
–
0
–
ns
–
1000
–
300
–
300
ns
tDH
tR[8]
tr
入力立ち上が り 時間
tF[8]
tf
入力立ち下が り 時間
STOP 条件セ ッ ト ア ッ プ時間
tSU;STO
SCL LOW から SDA デー タ 出力有効ま での
時間
tVD;DATA
tAA
tBUF
新規送信前のバス空き時間
tSP
SCL、 SDA 上の ノ イ ズ抑制時定数
–
300
–
300
–
100
ns
4.0
–
0.6
–
0.25
–
s
–
3
–
0.9
–
0.55
s
4.7
–
1.3
–
0.5
–
s
–
50
–
50
–
50
ns
図 13. 読み出 し バスの タ イ ミ ング図
tHIGH
tR
`
tF
tSP
tLOW
tSP
SCL
tSU:SDA
1/fSCL
tBUF
tHD:DAT
tSU:DAT
SDA
tDH
tAA
Stop Start
Start
Acknowledge
図 14. 書き込みバスの タ イ ミ ング図
tHD:DAT
SCL
tHD:STA
tSU:STO
tSU:DAT
tAA
SDA
Start
Stop Start
Acknowledge
注
6. テ ス ト 条件では、 信号遷移時間が 10ns 以下、 タ イ ミ ン グ参照レ ベルが VDD/2、 入力パルス レ ベルが 0V ~ VDD ( 標準 ) 、 出力負荷が指定 し た IOL、 負荷容量が図
12 に示 し た通 り であ る こ と を前提に し ています。
7. ス ピー ド 関連の仕様は、 DC か ら fSCL (max) への動作の連続曲線に沿 っ て保証 さ れた特性点です。
8. こ れ ら のパ ラ メ ー タ ーは設計保証であ り 、 テ ス ト は行われていません。
文書番号 : 001-95865 Rev. **
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FM24CL64B
パワー サイ ク ル タ イ ミ ング
動作範囲において
パラ メ ー タ ー
項目
Min
Max
単位
tPU
電源投入時の VDD(min) か ら最初のア ク セス (START 条件 ) ま での時間
1
–
ms
tPD
最後のア ク セス (STOP 条件 ) か ら電源切断時 (VDD(min)) ま での時間
0
–
µs
tVR [9、 10]
VDD 電源投入時のラ ン プ レー ト
30
–
µs/V
tVF [9、 10]
VDD 電源切断時のラ ン プ レー ト
20
–
µs/V
VDD
~
~
図 15. パワー サイ クル タ イ ミ ング
VDD(min)
tVR
SDA
I2 C START
tVF
tPD
~
~
tPU
VDD(min)
I2 C STOP
注
9. VDD 波形上の任意の点で測定 し た傾き です。
10. 設計上では保証 さ れます。
文書番号 : 001-95865 Rev. **
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FM24CL64B
注文情報
注文 コ ー ド
パ ッ ケージ図
パ ッ ケージ タ イ プ
動作範囲
001-85066
8 ピ ン SOIC
車載用拡張温
度範囲
FM24CL64B-GA
FM24CL64B-GATR
これ ら すべての部品は鉛 フ リ ーです。 在庫状況については、 最寄 り のサイ プ レ スの販売代理店にお問い合わせ く だ さ い。
注文 コ ー ド の定義
FM 24 CL
64
B - G
A TR
オプ シ ョ ン :
空白 = 標準 ; T= テープ と リ ール
温度範囲 :
A = 車載用拡張温度範囲 (–40°C ~ +125°C)
パ ッ ケージ タ イ プ : G=8 ピ ン SOIC
ダ イ リ ビ ジ ョ ン =B
容量 : 64 = 64k ビ ッ ト
電圧 : CL = 3.0V ~ 3.6V
I2C F-RAM
サイ プ レ ス
文書番号 : 001-95865 Rev. **
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FM24CL64B
パ ッ ケージ図
図 16. 8 ピ ン SOIC (150mil) パ ッ ケージ図、 51-85066
51-85066 *G
文書番号 : 001-95865 Rev. **
ページ 15/18
FM24CL64B
略語
本書の表記法
略語
説明
測定単位
ACK
Acknowledge ( ア ク ノ リ ッ ジ )
CMOS
Complementary Metal Oxide Semiconductor
( 相補型金属酸化膜半導体 )
°C
Hz
ヘルツ
EIA
Electronic Industries Alliance ( 米国電子工業会 )
Kb
1024 ビ ッ ト
I2C
Inter-Integrated Circuit
( イ ン タ ー イ ン テグレーテ ッ ド サーキ ッ ト )
kHz
キロヘルツ
k
キロオーム
I/O
Input/Output ( 入力/出力 )
MHz
メ ガヘルツ
JEDEC
Joint Electron Devices Engineering Council
( 半導体技術協会 ( 旧電子機器技術評議会 ))
M
メ ガオーム
A
マ イ ク ロ ア ンペア
s
マ イ ク ロ秒
mA
ミ リ ア ンペア
記号
測定単位
摂氏温度
LSB
Least Significant Bit ( 最下位ビ ッ ト )
MSB
Most significant bit ( 最上位ビ ッ ト )
NACK
No Acknowledge ( ノ ー ア ク ノ リ ッ ジ )
ms
ミ リ秒
RoHS
Restriction of Hazardous Substances
( 特定有害物質使用制限指令 )
ns
ナノ秒

オーム
%
パーセ ン ト
pF
ピコフ ァ ラ ッ ド
R/W
Read/Write ( 読み出 し /書き込み )
SCL
Serial Clock Line ( シ リ アル ク ロ ッ ク ラ イ ン )
SDA
Serial Data Access ( シ リ アル デー タ ア ク セス )
V
ボル ト
SOIC
Small Outline Integrated Circuit
( 小型外形集積回路 )
W
ワッ ト
WP
Write Protect ( 書き込み保護 )
文書番号 : 001-95865 Rev. **
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FM24CL64B
改訂履歴
文書名 : FM24CL64B、 64K ビ ッ ト (8K × 8) シ リ アル車載用 F-RAM
文書番号 : 001-95865
版
**
ECN 番号
4700357
発行日
05/13/2015
文書番号 : 001-95865 Rev. **
変更者
IYM
変更内容
こ れは英語版 001-84457 Rev. *C を翻訳 し た日本語版 001-95865 Rev. ** です。
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FM24CL64B
セールス、 ソ リ ュ ーシ ョ ンおよび法律情報
ワール ド ワ イ ド な販売 と 設計サポー ト
サイ プ レ スは、 事業所、 ソ リ ュ ーシ ョ ン セ ン タ ー、 メ ー カ ー代理店および販売代理店の世界的なネ ッ ト ワー ク を保持 し ています。
お客様の最寄 り のオ フ ィ スについては、 サイ プ レ スのロ ケーシ ョ ン ページ を ご覧 く だ さ い。
PSoC® ソ リ ュ ーシ ョ ン
製品
車載用
ク ロ ッ ク&バ ッ フ ァ
イ ン タ ー フ ェ ース
照明&電力制御
メモリ
PSoC
タ ッ チ セ ン シ ング
USB コ ン ト ロー ラ ー
ワ イヤレ ス/ RF
psoc.cypress.com/solutions
cypress.com/go/automotive
PSoC 1 | PSoC 3 | PSoC 4 | PSoC 5LP
cypress.com/go/clocks
cypress.com/go/interface
サイ プ レ ス開発者 コ ミ ュ ニ テ ィ
cypress.com/go/powerpsoc
cypress.com/go/plc
コ ミ ュ ニ テ ィ | フ ォ ー ラ ム | ブ ログ | ビデオ | ト レーニ ン グ
テ ク ニ カル サポー ト
cypress.com/go/memory
cypress.com/go/psoc
cypress.com/go/support
cypress.com/go/touch
cypress.com/go/USB
cypress.com/go/wireless
© Cypress Semiconductor Corporation, 2013 - 2015. 本文書に記載 さ れる情報は、 予告な く 変更 さ れる場合があ り ます。 Cypress Semiconductor Corporation ( サイ プ レ ス セ ミ コ ン ダ ク タ 社 ) は、 サ
イ プ レ ス製品に組み込まれた回路以外のいかな る回路を使用する こ と に対 し て一切の責任を負いません。 サイ プ レ ス セ ミ コ ン ダ ク タ 社は、 特許またはその他の権利に基づ く ラ イ セ ン ス を譲渡する
こ と も、 または含意する こ と も あ り ません。 サイ プ レ ス製品は、 サイ プ レ ス と の書面によ る合意に基づ く ものでない限 り 、 医療、 生命維持、 救命、 重要な管理、 または安全の用途のために使用す
る こ と を保証する ものではな く 、 また使用する こ と を意図 し た もので も あ り ません。 さ ら にサイ プ レ スは、 誤動作や故障によ っ て使用者に重大な傷害を も た ら す こ と が合理的に予想 さ れる生命維
持シ ス テムの重要な コ ンポーネ ン ト と し てサイ プ レ ス製品を使用する こ と を許可 し ていません。 生命維持シ ス テムの用途にサイ プ レ ス製品を供する こ と は、 製造者がそのよ う な使用におけるあ ら
ゆる リ ス ク を負 う こ と を意味 し 、 その結果サイ プ レ スはあ ら ゆる責任を免除 さ れる こ と を意味 し ます。
全ての ソ ース コ ー ド ( ソ フ ト ウ ェ アおよび/またはフ ァ ームウ ェ ア ) はサイ プ レ ス セ ミ コ ン ダ ク タ 社 ( 以下 「サイ プ レ ス」 ) が所有 し 、 全世界の特許権保護 ( 米国およびその他の国 )、 米国の著作
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文書番号 : 001-95865 Rev. **
改訂日 2015 年 5 月 13 日
本書で言及する全ての製品名お よび会社名は、 それぞれの所有者の商標である場合があ り ます。
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