M95256-A125
M95256-A145
Automotive 256-Kbit serial SPI bus EEPROMs
with high-speed clock
Datasheet
-
production data
Features
•
Compatible with the Serial Peripheral Interface
(SPI) bus
SO8 (MN)
150 mil width
•
Memory array
– 256 Kbit (32 Kbytes) of EEPROM
– Page size: 64 bytes
– Write protection by block: 1/4, 1/2 or whole
memory
– Additional Write lockable Page
(Identification page)
•
Extended temperature and voltage ranges
– Up to 125 °C (V
CC
from 1.8 V to 5.5 V)
– Up to 145 °C (V
CC
from 2.5 V to 5.5 V)
•
High speed clock frequency
– 20 MHz for V
CC
≥
4.5 V
– 10 MHz for V
CC
≥
2.5 V
– 5 MHz for V
CC
≥
1.8 V
•
Schmitt trigger inputs for noise filtering
•
Short Write cycle time
– Byte Write within 4 ms
– Page Write within 4 ms
•
Write cycle endurance
– 4 million Write cycles at 25 °C
– 1.2 million Write cycles at 85 °C
– 600 k Write cycles at 125 °C
– 400 k Write cycles at 145 °C
•
Data retention
– 50 years at 125 °C
– 100 years at 25 °C
•
ESD Protection (Human Body Model)
– 4000 V
•
Packages
– RoHS-compliant and halogen-free
(ECOPACK2
®
)
TSSOP8 (DW)
169 mil width
WFDFPN8 (MF)
2 x 3 mm
December 2013
This is information on a product in full production.
DocID022807 Rev 4
1/42
www.st.com
Contents
M95256-A125 M95256-A145
Contents
1
2
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Signal description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
Serial Data output (Q) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Serial Data input (D) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Serial Clock (C) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Chip Select (S) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Hold (HOLD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Write Protect (W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
V
SS
ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
V
CC
supply voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3
Operating features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.1
3.2
3.3
3.4
Active power and Standby power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
SPI modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Hold mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
Protocol control and data protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
3.4.1
3.4.2
Protocol control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Status Register and data protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.5
Identification page . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4
Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
Write Enable (WREN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Write Disable (WRDI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Read Status Register (RDSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Write Status Register (WRSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Read from Memory Array (READ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Write to Memory Array (WRITE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Read Identification Page (RDID) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Write Identification Page (WRID) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Read Lock Status (RDLS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Lock Identification Page (LID) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2/42
DocID022807 Rev 4
M95256-A125 M95256-A145
Contents
5
Application design recommendations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.1
Supply voltage (V
CC
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
5.1.1
5.1.2
5.1.3
Operating supply voltage (V
CC
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Power-up conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
5.2
5.3
Implementing devices on SPI bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Cycling with Error Correction Code (ECC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
6
7
8
9
10
11
Delivery state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
DC and AC parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Part numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
DocID022807 Rev 4
3/42
3
List of tables
M95256-A125 M95256-A145
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.
Signal names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Status Register format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Write-protected block size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Protection modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Device identification bytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Instruction set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Significant bits within the two address bytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Cycling performance by groups of 4 bytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Operating conditions (voltage range W, temperature range 4). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Operating conditions (voltage range R, temperature range 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Operating conditions (voltage range R, temperature range 3)
for high-speed communications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
DC characteristics (voltage range W, temperature range 4). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
DC characteristics (voltage range R, temperature range 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
SO8N – 8-lead plastic small outline, 150 mils body width, package mechanical data . . . . 36
TSSOP8 – 8-lead thin shrink small outline, package mechanical data. . . . . . . . . . . . . . . . 37
WFDFPN8 (MLP8) – 8-lead thin fine pitch dual flat package no lead 2 x 3 mm,
mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4/42
DocID022807 Rev 4
M95256-A125 M95256-A145
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.
Logic diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
8-pin package connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
SPI modes supported . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Hold mode activation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Write Enable (WREN) sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Write Disable (WRDI) sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Read Status Register (RDSR) sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Write Status Register (WRSR) sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Read from Memory Array (READ) sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Byte Write (WRITE) sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Page Write (WRITE) sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Read Identification Page sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Write Identification Page sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Read Lock Status sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24
Lock ID sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Bus master and memory devices on the SPI bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
AC measurement I/O waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Serial input timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Hold timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Serial output timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
SO8N – 8-lead plastic small outline, 150 mils body width, package outline . . . . . . . . . . . . 36
TSSOP8 – 8-lead thin shrink small outline, package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
WFDFPN8 (MLP8) – 8-lead thin fine pitch dual flat package no lead
2 x 3 mm, package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
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5