M95M01-RMN6TP

M95M01-DF M95M01-R 1-Mbit serial SPI bus EEPROM Datasheet - production data Features • Compatible with the Serial Peripheral Interface (SPI) bus SO8 (MN) 150 mil width • Memory array – 1 Mbit (128 Kbytes) of EEPROM – Page size: 256 bytes • Write – Byte Write within 5 ms – Page Write within 5 ms TSSOP8 (DW) 169 mil width • Additional Write lockable page (Identification Page) • Write Protect: quarter, half or whole memory array • High-speed clock: 16 MHz WLCSP (CS and CU) • 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 Unsawn wafer November 2017 This is information on a product in full production. • Packages: – SO8 (ECOPACK2®) – TSSOP8 (ECOPACK2®) – WLCSP (ECOPACK2®) – Unsawn wafer (each die is tested) DocID13264 Rev 15 1/53 www.st.com Contents M95M01-DF M95M01-R Contents 1 Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2 Memory organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 3 Signal description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4 3.1 Serial Data Output (Q) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.2 Serial Data Input (D) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.3 Serial Clock (C) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.4 Chip Select (S) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.5 Hold (HOLD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3.6 Write Protect (W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.7 VCC supply voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3.8 VSS ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Connecting to the SPI bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4.1 5 Operating features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 5.1 6 SPI modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Supply voltage (VCC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 5.1.1 Operating supply voltage (VCC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 5.1.2 Device reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 5.1.3 Power-up conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 5.1.4 Power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 5.2 Active Power and Standby Power modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 5.3 Hold condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 5.4 Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.5 Data protection and protocol control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 6.1 Write Enable (WREN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 6.2 Write Disable (WRDI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 6.3 Read Status Register (RDSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 6.3.1 2/53 WIP bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 DocID13264 Rev 15 M95M01-DF M95M01-R 6.3.2 WEL bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 6.3.3 BP1, BP0 bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 6.3.4 SRWD bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 6.4 Write Status Register (WRSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6.5 Read from Memory Array (READ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 6.6 Write to Memory Array (WRITE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 6.6.1 7 Contents Cycling with Error Correction Code (ECC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.7 Read Identification Page (available only in M95M01-D devices) . . . . . . . 27 6.8 Write Identification Page (available only in M95M01-D devices) . . . . . . . 28 6.9 Read Lock Status (available only in M95M01-D devices) . . . . . . . . . . . . 29 6.10 Lock ID (available only in M95M01-D devices) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Power-up and delivery state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 7.1 Power-up state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 7.2 Initial delivery state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 8 Maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 9 DC and AC parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 10 Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 10.1 SO8N package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 10.2 TSSOP8 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 10.3 WLCSP8 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 10.4 WLCSP8 ultra thin package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 11 Ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 12 Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 DocID13264 Rev 15 3/53 3 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. Table 22. Table 23. 4/53 Signal names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Write-protected block size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Instruction set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Status Register format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Protection modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Address range bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Operating conditions (M95M01-R, device grade 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Operating conditions (M95M01-DF, device grade 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 AC measurement conditions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Cycling performance by groups of four bytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Memory cell data retention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Capacitance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 DC characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 SO8N – 8-lead plastic small outline, 150 mils body width, package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 TSSOP8 – 8-lead thin shrink small outline, 3 x 4.4 mm, 0.65 mm pitch, package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 WLCSP- 8-bump, without BSC, 2.578 x 1.716 mm, wafer level chip scale package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 WLCSP- 8-bump, with BSC, 2.578 x 1.716 mm, wafer level chip scale package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 WLCSP - 8 balls, 2.578x1.716 mm, 0.5 mm pitch, with BSC, wafer level chip scale mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Ordering information scheme (unsawn wafer) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 DocID13264 Rev 15 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. Figure 26. Figure 27. Figure 28. Figure 29. Figure 30. Logic diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 8-pin package connections (top view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 WLCSP connections for M95M01-DFCS6TP/K and M95M01-DFCU6TP/K (top view, marking side, with bumps 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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Read from Memory Array (READ) sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Byte Write (WRITE) sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Page Write (WRITE) sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Read Identification Page sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Write Identification Page sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Read Lock Status sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Lock ID sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 AC measurement I/O waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Serial input timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Hold timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Serial output timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 SO8N – 8-lead plastic small outline, 150 mils body width, package outline . . . . . . . . . . . . 38 SO8N – 8-lead plastic small outline, 150 mils body width, package recommended footprint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 TSSOP8 – 8-lead thin shrink small outline, 3 x 4.4 mm, 0.65 mm pitch, package outline. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 WLCSP- 8-bump, without BSC, 2.578 x 1.716 mm, wafer level chip scale package outline. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 WLCSP- 8-bump, with BSC, 2.578 x 1716 mm, wafer level chip scale package outline. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 WLCSP- 8-bump, 2.578 x 1.716 mm, wafer level chip scale package recommended footprint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 WLCSP - 8 balls, 2.578x1.716 mm, 0.5 mm pitch, with BSC, wafer level chip scale package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 WLCSP - 8 balls, 2.578x1.716 mm, 0.5 mm pitch, with BSC, wafer level chip scale recommended footprint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 DocID13264 Rev 15 5/53 5 Description 1 M95M01-DF M95M01-R Description The M95M01 devices are Electrically Erasable PROgrammable Memories (EEPROMs) organized as 131072 x 8 bits, accessed through the SPI bus. The M95M01-R can operate with a supply range from 1.8 V to 5.5 V, the M95M01-DF can operate with a supply range from 1.7 V up to 5.5 V. These devices are guaranteed over the -40 °C/+85 °C temperature range. The M95M01-DF offers an additional page, named the Identification Page (256 bytes). The Identification Page can be used to store sensitive application parameters that can be (later) permanently locked in Read-only mode. Figure 1. Logic diagram 9&& ' 4 & 6 0[[[ : +2/' 966 069 The SPI bus signals are C, D and Q, as shown in Figure 1 and Table 1. The device is selected when Chip Select (S) is driven low. Communications with the device can be interrupted when the HOLD is driven low. Table 1. Signal names Signal name 6/53 Function Direction C Serial Clock Input D Serial Data Input Input Q Serial Data Output Output S Chip Select Input W Write Protect Input HOLD Hold Input VCC Supply voltage - VSS Ground - DocID13264 Rev 15 M95M01-DF M95M01-R Description Figure 2. 8-pin package connections (top view) -XXX 3  1  7  633      6## (/,$ # $ !)$ 1. See Section 10: Package information for package dimensions, and how to identify pin-1. Figure 3. WLCSP connections for M95M01-DFCS6TP/K and M95M01-DFCU6TP/K (top view, marking side, with bumps on the underside) & % ' $ 9&&  & +2/' :   4 966  6  069 DocID13264 Rev 15 7/53 37 Memory organization 2 M95M01-DF M95M01-R Memory organization The memory is organized as shown in the following figure. Figure 4. Block diagram +2/' : 6 +LJKYROWDJH JHQHUDWRU &RQWUROORJLF & ' 4 ,2VKLIWUHJLVWHU $GGUHVVUHJLVWHU DQGFRXQWHU 'DWDUHJLVWHU 6WDWXV UHJLVWHU