M95M01-DF M95M01-R
1-Mbit serial SPI bus EEPROM
Datasheet
−
production data
Features
■
Compatible with the Serial Peripheral Interface
(SPI) bus
Memory array
– 1 Mb (128 Kbytes) of EEPROM
– Page size: 256 bytes
Write
– Byte Write within 5 ms
– Page Write within 5 ms
Additional Write lockable page (Identification
page)
Write Protect: quarter, half or whole memory
array
High-speed clock: 16 MHz
Single supply voltage:
– 1.8 V to 5.5 V for M95M01-R
– 1.7 V to 5.5 V for M95M01-DF
Operating temperature range: from -40°C up to
+85°C
Enhanced ESD protection
More than 4 million Write cycles
More than 200-year data retention
Packages
– RoHS compliant and halogen-free
(ECOPACK
®
)
WLCSP (CS)
(preliminary data)
TSSOP8 (DW)
169 mil width
SO8 (MN)
150 mil width
■
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■
■
■
■
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■
September 2012
This is information on a product in full production.
Doc ID 13264 Rev 11
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www.st.com
1
Contents
M95M01-DF M95M01-R
Contents
1
2
3
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Memory organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Signal description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
Serial Data Output (Q) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Serial Data Input (D) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Serial Clock (C) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Chip Select (S) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Hold (HOLD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Write Protect (W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
V
CC
supply voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
V
SS
ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4
Connecting to the SPI bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.1
SPI modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
5
Operating features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5.1
Supply voltage (V
CC
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5.1.1
5.1.2
5.1.3
5.1.4
Operating supply voltage V
CC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Device reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Power-up conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
5.2
5.3
5.4
5.5
Active Power and Standby Power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Hold condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Data protection and protocol control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
6
Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
6.1
6.2
6.3
Write Enable (WREN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Write Disable (WRDI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Read Status Register (RDSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
6.3.1
WIP bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
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Doc ID 13264 Rev 11
M95M01-DF M95M01-R
6.3.2
6.3.3
6.3.4
Contents
WEL bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
BP1, BP0 bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
SRWD bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
6.9
6.10
Write Status Register (WRSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Read from Memory Array (READ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Write to Memory Array (WRITE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.6.1
Cycling with Error Correction Code (ECC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Read Identification Page (available only in M95M01-D devices) . . . . . . . 26
Write Identification Page (available only in M95M01-D devices) . . . . . . . 27
Read Lock Status (available only in M95M01-Ddevices) . . . . . . . . . . . . . 28
Lock ID (available only in M95M01-D devices) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
7
Power-up and delivery state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
7.1
7.2
Power-up state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Initial delivery state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
8
9
10
11
12
Maximum rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
DC and AC parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Part numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
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List of tables
M95M01-DF M95M01-R
List of tables
Table 1.
Table 2.
Table 3.
Table 4.
Table 5.
Table 6.
Table 7.
Table 8.
Table 9.
Table 10.
Table 11.
Table 12.
Table 13.
Table 14.
Table 15.
Table 16.
Table 17.
Table 18.
Table 19.
Table 20.
Table 21.
Signal names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Write-protected block size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Instruction set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
M95M01-D instruction set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Status Register format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Protection modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Address range bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Operating conditions (M95M01-R, device grade 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Operating conditions (M95M01-DF, device grade 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
AC measurement conditions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Capacitance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Cycling performance by groups of four bytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Memory cell data retention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
DC characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
SO8N – 8-lead plastic small outline, 150 mils body width, mechanical data . . . . . . . . . . . 38
TSSOP8 – 8-lead thin shrink small outline, package mechanical data. . . . . . . . . . . . . . . . 39
M95M01-DFCS6TP/K, WLCSP 8-bump wafer-level chip scale package mechanical data 41
Ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
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Doc ID 13264 Rev 11
M95M01-DF M95M01-R
List of figures
List of figures
Figure 1.
Figure 2.
Figure 3.
Figure 4.
Figure 5.
Figure 6.
Figure 7.
Figure 8.
Figure 9.
Figure 10.
Figure 11.
Figure 12.
Figure 13.
Figure 14.
Figure 15.
Figure 16.
Figure 17.
Figure 18.
Figure 19.
Figure 20.
Figure 21.
Figure 22.
Figure 23.
Figure 24.
Figure 25.
Logic diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
8-pin package connections (top view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
WLCSP connections for M95M01-DFCS6TP/K
(top view, marking side, with balls on the underside) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Bus master and memory devices on the SPI bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
SPI modes supported . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Hold condition activation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Write Enable (WREN) sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Write Disable (WRDI) sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Read Status Register (RDSR) sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Write Status Register (WRSR) sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Read from Memory Array (READ) sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Byte Write (WRITE) sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Page Write (WRITE) sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Read Identification Page sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Write identification page sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Read Lock Status sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Lock ID sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
AC measurement I/O waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Serial input timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Hold timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Serial output timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
SO8N – 8-lead plastic small outline, 150 mils body width, package outline . . . . . . . . . . . . 38
TSSOP8 – 8-lead thin shrink small outline, package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
M95M01-DFCS6TP/K, WLCSP 8-bump wafer-level chip scale package outline . . . . . . . . 40
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