M95160
M95080
16Kbit and 8Kbit Serial SPI Bus EEPROM
With High Speed Clock
FEATURES SUMMARY
s
Compatible with SPI Bus Serial Interface
(Positive Clock SPI Modes)
s
Figure 1. Packages
Single Supply Voltage:
– 4.5 to 5.5V for M95xxx
– 2.5 to 5.5V for M95xxx-W
– 1.8 to 5.5V for M95xxx-R
s
High speed
– 5MHz Clock Rate, 10ms Write Time (current
product: identified by process identification
letter L)
– 10MHz Clock Rate, 5ms Write Time (new
product: identified by process identification
letter W)
Details of how to find the process identifica-
tion letter are given on page 37).
8
1
PDIP8 (BN)
8
1
SO8 (MN)
150 mil width
s
s
s
s
s
s
s
s
Status Register
Hardware Protection of the Status Register
BYTE and PAGE WRITE (up to 32 Bytes)
Self-Timed Programming Cycle
Adjustable Size Read-Only EEPROM Area
Enhanced ESD Protection
More than 1,000,000 Erase/Write Cycles
More than 40 Year Data Retention
TSSOP8 (DS)
3x3mm body size
TSSOP8 (DW)
169 mil width
November 2003
1/39
M95160, M95080
TABLE OF CONTENTS
FEATURES SUMMARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Figure 1. Packages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
SUMMARY DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Figure 2. Logic Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Figure 3. DIP, SO and TSSOP Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Table 1. Signal Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
SIGNAL DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Serial Data Output (Q) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Serial Data Input (D) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Serial Clock (C) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Chip Select (S) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Hold (HOLD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Write Protect (W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
CONNECTING TO THE SPI BUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Figure 4. Bus Master and Memory Devices on the SPI Bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
SPI Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Figure 5. SPI Modes Supported . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
OPERATING FEATURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Power-up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Power On Reset: VCC Lock-Out Write Protect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Active Power and Stand-by Power Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Hold Condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
WIP bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
WEL bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
BP1, BP0 bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
SRWD bit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Table 2. Status Register Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Data Protection and Protocol Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Table 3. Write-Protected Block Size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
MEMORY ORGANIZATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Figure 6. Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
INSTRUCTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
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M95160, M95080
Table 4. Instruction Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Figure 7. Write Enable (WREN) Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Write Enable (WREN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Figure 8. Write Disable (WRDI) Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Write Disable (WRDI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Figure 9. Read Status Register (RDSR) Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Read Status Register (RDSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
WIP bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
WEL bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
BP1, BP0 bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
SRWD bit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Figure 10. Write Status Register (WRSR) Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Write Status Register (WRSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Table 5. Protection Modes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Table 6. Address Range Bits. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Figure 11. Read from Memory Array (READ) Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Read from Memory Array (READ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 12. Byte Write (WRITE) Sequence. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Write to Memory Array (WRITE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Figure 13. Page Write (WRITE) Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
POWER-UP AND DELIVERY STATE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Power-up State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Initial Delivery State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
MAXIMUM RATING. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Table 7. Absolute Maximum Ratings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
DC and AC PARAMETERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Table 8. Operating Conditions (M95xxx) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Table 9. Operating Conditions (M95xxx-W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Table 10. Operating Conditions (M95xxx-R) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Table 11. AC Measurement Conditions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2
Figure 14. AC Measurement I/O Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Table 12. Capacitance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Table 13. DC Characteristics (M95xxx, temperature range 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Table 14. DC Characteristics (M95xxx, temperature range 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Table 15. DC Characteristics (M95xxx-W, temperature range 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Table 16. DC Characteristics (M95xxx-W, temperature range 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Table 17. DC Characteristics (M95xxx-R) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Table 18. AC Characteristics (M95xxx, temperature range 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Table 19. AC Characteristics (M95xxx, temperature range 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3/39
M95160, M95080
Table 20. AC Characteristics (M95xxx-W, temperature range 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Table 21. AC Characteristics (M95xxx-W, temperature range 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Table 22. AC Characteristics (M95xxx-R) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Figure 15. Serial Input Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Figure 16. Hold Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Figure 17. Output Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
PACKAGE MECHANICAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Figure 18. PDIP8 – 8 pin Plastic DIP, 0.25mm lead frame, Package Outline . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Table 23. PDIP8 – 8 pin Plastic DIP, 0.25mm lead frame, Package Mechanical Data . . . . . . . . . . 33
Figure 19. SO8 narrow – 8 lead Plastic Small Outline, 150 mils body width, Package Outline. . . . 34
Table 24. SO8 narrow – 8 lead Plastic Small Outline, 150 mils body width, Package Mechanical Data
34
Figure 20. TSSOP8 3x3mm² – 8 lead Thin Shrink Small Outline, 3x3mm² body size, Package Outline
35
Table 25. TSSOP8 3x3mm² – 8 lead Thin Shrink Small Outline, 3x3mm² body size, Package
Mechanical Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Figure 21. TSSOP8 – 8 lead Thin Shrink Small Outline, Package Outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Table 26. TSSOP8 – 8 lead Thin Shrink Small Outline, Package Mechanical Data . . . . . . . . . . . . 36
Table 26. PART NUMBERING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Table 27. Ordering Information Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Table 28. How to Identify Current and New Products by the Process Identification Letter . . . . . . . 37
REVISION HISTORY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Table 29. Document Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4/39
M95160, M95080
SUMMARY DESCRIPTION
These electrically erasable programmable memo-
ry (EEPROM) devices are accessed by a high
speed SPI-compatible bus. The memory array is
organized as 2048 x 8 bit (M95160), and 1024 x 8
bit (M95080).
The device is accessed by a simple serial interface
that is SPI-compatible. The bus signals are C, D
and Q, as shown in Table 1 and Figure 2.
The device is selected when Chip Select (S) is tak-
en Low. Communications with the device can be
interrupted using Hold (HOLD).
Figure 2. Logic Diagram
VCC
Figure 3. DIP, SO and TSSOP Connections
M95xxx
S
Q
W
VSS
1
2
3
4
8
7
6
5
AI01790D
VCC
HOLD
C
D
Note: 1. See page 33 (onwards) for package dimensions, and how
to identify pin-1.
D
C
S
W
M95xxx
Q
Table 1. Signal Names
C
D
Q
Serial Clock
Serial Data Input
Serial Data Output
Chip Select
Write Protect
Hold
Supply Voltage
Ground
S
HOLD
W
HOLD
VSS
AI01789C
V
CC
V
SS
5/39