M58LT256KST
M58LT256KSB
256 Mbit (16 Mb × 16, multiple bank, multilevel, burst)
1.8 V supply, secure Flash memories
Features
Supply voltage
– V
DD
= 1.7 V to 2.0 V for program, erase
and read
– V
DDQ
= 2.7 V to 3.6 V for I/O buffers
– V
PP
= 9 V for fast program
Synchronous/asynchronous read
– Synchronous burst read mode: 52 MHz
– Random access: 85ns, 70ns
– Asynchronous page read mode
Synchronous burst read suspend
Programming time
– 5 µs typical word program time using Buffer
Enhanced Factory Program command
Memory organization
– Multiple bank memory array: 16 Mbit banks
– Parameter blocks (top or bottom location)
Dual operations
– Program/erase in one bank while read in
others
– No delay between read and write
operations
Block protection
– All blocks protected at power-up
– Any combination of blocks can be
protected with zero latency
– Absolute write protection with V
PP
= V
SS
Security
– Software security features
– 64 bit unique device number
– 2112 bit user programmable OTP Cells
CFI (common Flash interface)
100 000 program/erase cycles per block
BGA
TBGA64 (ZA)
10 x 13 mm
Electronic signature
– Manufacturer code: 20h
– Top device codes:
M58LT256KST: 885Eh
– Bottom device codes
M58LT256KSB: 885Fh
TBGA64 package
– RoHS compliant
July 2010
Rev 2
1/108
www.numonyx.com
1
Contents
M58LT256KST, M58LT256KSB
Contents
1
2
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Signal descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
Address inputs (A0-A23) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Data input/output (DQ0-DQ15) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Chip Enable (E) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Output Enable (G) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Write Enable (W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Reset (RP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Latch Enable (L) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Clock (K) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Wait (WAIT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
V
DD
supply voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
V
DDQ
supply voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
V
PP
program supply voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
V
SS
ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
V
SSQ
ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3
Bus operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
Bus read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Bus write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Address latch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Output disable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Standby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4
Command interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Read Array command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Read Status Register command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Read Electronic Signature command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Read CFI Query command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Clear Status Register command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2/108
M58LT256KST, M58LT256KSB
Contents
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
Block Erase command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
The Blank Check command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Program command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Buffer Program command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Buffer Enhanced Factory Program command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.10.1
4.10.2
4.10.3
Setup phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Program and verify phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Exit phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.11
4.12
4.13
4.14
4.15
4.16
Program/Erase Suspend command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Program/Erase Resume command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Protection Register Program command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Set Configuration Register command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Block Protect command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Block Unprotect command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
5
Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
Program/Erase Controller status bit (SR7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Erase suspend status bit (SR6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Erase/blank check status bit (SR5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Program status bit (SR4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
V
PP
status bit (SR3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Program suspend status bit (SR2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Block protection status bit (SR1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Bank write/multiple word program status bit (SR0) . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
6
Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
Read select bit (CR15) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
X latency bits (CR13-CR11) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Wait polarity bit (CR10) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Data output configuration bit (CR9) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Wait configuration bit (CR8) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Burst type bit (CR7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Valid clock edge bit (CR6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Wrap burst bit (CR3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3/108
Contents
M58LT256KST, M58LT256KSB
6.9
Burst length bits (CR2-CR0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
7
Read modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
7.1
7.2
7.3
Asynchronous read mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Synchronous burst read mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
7.2.1
Synchronous burst read suspend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Single synchronous read mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
8
9
Dual operations and multiple bank architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Block protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
9.1
9.2
9.3
9.4
Reading a block’s protection status . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Protected state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Unprotected state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Protection operations during erase suspend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
10
11
12
13
14
Program and erase times and endurance cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
DC and AC parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Package mechanical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Part numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Appendix A Block address tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Appendix B Common Flash interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Appendix C Flowcharts and pseudocodes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Appendix D Command interface state tables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
15
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
4/108
M58LT256KST, M58LT256KSB
List of tables
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.
Table 22.
Table 23.
Table 24.
Table 25.
Table 26.
Table 27.
Table 28.
Table 29.
Table 30.
Table 31.
Table 32.
Table 33.
Table 34.
Table 35.
Table 36.
Table 37.
Table 38.
Table 39.
Table 40.
Table 41.
Table 42.
Table 43.
Table 44.
Table 45.
Table 46.
Table 47.
Signal names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Bank architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Bus operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Command codes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Standard commands. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Factory commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Electronic signature codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Protection Register locks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Status Register bits. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
X latency settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Burst type definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Dual operations allowed in other banks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Dual operations allowed in same bank . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Dual operation limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Program/erase times and endurance cycles
,
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Operating and AC measurement conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Capacitance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
DC characteristics - currents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
DC characteristics - voltages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Asynchronous read AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Synchronous read AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Write AC characteristics, Write Enable controlled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Write AC characteristics, Chip Enable controlled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Reset and power-up AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
TBGA64 10 × 13 mm - 8 x 8 active ball array, 1 mm pitch, package
mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
M58LT256KST - parameter bank block addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
M58LT256KST - main bank base addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
M58LT256KST - block addresses in main banks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
M58LT256KSB - parameter bank block addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
M58LT256KSB - main bank base addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
M58LT256KSB - block addresses in main banks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Query structure overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
CFI query identification string . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
CFI query system interface information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Device geometry definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Primary algorithm-specific extended query table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Protection register information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
Burst read information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Bank and erase block region information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Bank and erase block region 1 information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Bank and erase block region 2 information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Command interface states - modify table, next state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Command Interface states - modify table, next output state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Command interface states - lock table, next state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
5/108