M95160
M95080
16Kbit and 8Kbit Serial SPI Bus EEPROM
With High Speed Clock
FEATURES SUMMARY
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
Compatible with SPI Bus Serial Interface
(Positive Clock SPI Modes)
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
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 or G)
Details of how to find the process
identification letter are given in
Table 29.).
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
Figure 1. Packages
8
1
PDIP8 (BN)
8
1
SO8 (MN)
150 mil width
TSSOP8 (DW)
169 mil width
TSSOP8 (DS)
3x3mm² body size (MSOP)
UFDFPN8 (MB)
2x3mm² (MLP)
June 2004
1/40
M95160, M95080
TABLE OF CONTENTS
FEATURES SUMMARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Figure 1. Packages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
SUMMARY DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Figure 2. Logic Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Figure 3. DIP, SO, TSSOP and MLP Connections (Top View). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
WIP bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
WEL bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
BP1, BP0 bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
SRWD bit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Table 2. Status Register Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Data Protection and Protocol Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Table 3. Write-Protected Block Size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
MEMORY ORGANIZATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Figure 6. Block Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
INSTRUCTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Table 4. Instruction Set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Write Enable (WREN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Figure 7. Write Enable (WREN) Sequence. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2/40
M95160, M95080
Write Disable (WRDI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Figure 8. Write Disable (WRDI) Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Read Status Register (RDSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
WIP bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
WEL bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
BP1, BP0 bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
SRWD bit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Figure 9. Read Status Register (RDSR) Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Write Status Register (WRSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Table 5. Protection Modes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Table 6. Address Range Bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Figure 10.Write Status Register (WRSR) Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Read from Memory Array (READ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 11.Read from Memory Array (READ) Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Write to Memory Array (WRITE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Figure 12.Byte Write (WRITE) Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Figure 14.AC Measurement I/O Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Table 12. Capacitance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Table 13. DC Characteristics (M95xxx, Device Grade 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Table 14. DC Characteristics (M95xxx, Device Grade 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Table 15. DC Characteristics (M95xxx-W, Device Grade 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Table 16. DC Characteristics (M95xxx-W, Device Grade 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Table 17. DC Characteristics (M95xxx-R) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Table 18. AC Characteristics (M95xxx, Device Grade 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Table 19. AC Characteristics (M95xxx, Device Grade 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Table 20. AC Characteristics (M95xxx-W, Device Grade 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Table 21. AC Characteristics (M95xxx-W, Device Grade 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
3/40
M95160, M95080
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, Mechanical Data . . . . 34
Figure 20.UFDFPN8 (MLP8) 8-lead Ultra thin Fine pitch Dual Flat Package No lead 2x3mm², Outline 35
Table 25. UFDFPN8 (MLP8) 8-lead Ultra thin Fine pitch Dual Flat Package No lead 2x3mm², 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
Figure 22.TSSOP8 3x3mm² – 8 lead Thin Shrink Small Outline, 3x3mm² body size, Package Outline. 37
Table 27. TSSOP8 3x3mm² – 8 lead Thin Shrink Small Outline, 3x3mm² body size, Mechanical Data. 37
PART NUMBERING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Table 28. Ordering Information Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Table 29. How to Identify Current and New Products by the Process Identification Letter . . . . . . . 38
REVISION HISTORY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Table 30. Document Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
4/40
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
Note: See
PACKAGE MECHANICAL
section for package dimen-
sions, and how to identify pin-1.
Figure 3. DIP, SO, TSSOP and MLP
Connections (Top View)
M95xxx
S
Q
W
VSS
1
2
3
4
8
7
6
5
AI01790D
VCC
HOLD
C
D
D
C
S
W
HOLD
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
W
HOLD
VSS
AI01789C
V
CC
V
SS
5/40