M95M02-DRMN6TP

M95M02-DR M95M02-DF 2-Mbit serial SPI bus EEPROM Datasheet - production data Features • Compatible with the serial peripheral interface (SPI) bus SO8N (MN) 150 mil width • Memory array – 2 Mbit (256 Kbytes) of EEPROM – Page size: 256 bytes • Write – Byte Write within 10 ms – Page Write within 10 ms WLCSP (CS) WLCSP (3.556x2.011 mm) • Additional write lockable page (Identification page) • Write protect: quarter, half or whole memory array • Clock frequency: 5 MHz • Single supply voltage: – 1.7 to 5.5 V over -20 °C to +85 °C – 1.8 to 5.5 V over -40 °C to +85 °C • 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 • Packages: – SO8 (ECOPACK2) – WLCSP (ECOPACK2) August 2019 This is information on a product in full production. DS7024 Rev 12 1/47 www.st.com Contents M95M02-DR M95M02-DF 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 2/47 WIP bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 DS7024 Rev 12 M95M02-DR M95M02-DF Contents 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 Cycling with error correction code (ECC x4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 6.7 Read Identification page (available only in M95M02-D devices) . . . . . . . 27 6.8 Write Identification page . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 6.9 Read Lock status (available only in M95M02-D devices) . . . . . . . . . . . . . 29 6.10 Lock ID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 WLCSP8 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 11 Ordering information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 12 Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 DS7024 Rev 12 3/47 3 List of tables M95M02-DR M95M02-DF 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. 4/47 Signal names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Signals vs. bump position . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Write-protected block size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Instruction set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Significant bits within the address bytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Status register format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Protection modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Operating conditions (M95M02-DR, device grade 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Operating conditions (M95M02-DF, device grade 5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 WLCSP- 8-bump, 3.556 x 2.011 mm, without BSC, wafer level chip scale package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 WLCSP- 8-bump, 3.556 x 2.011 mm, with BSC, wafer level chip scale package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 DS7024 Rev 12 M95M02-DR M95M02-DF 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. Logic diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 8-pin package connections (top view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 WLCSP connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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 WLCSP- 8 bump, 3.556 x 2.011 mm, without BSC, wafer level chip scale package outline. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 WLCSP- 8 bump, 3.556 x 2.011 mm, with BSC, wafer level chip scale package outline. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 WLCSP- 8-bump, 3.556 x 2.011 mm, wafer level chip scale package recommended footprint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 DS7024 Rev 12 5/47 5 Description 1 M95M02-DR M95M02-DF Description The M95M02 devices are Electrically Erasable PROgrammable Memories (EEPROMs) organized as 262144 x 8 bits, accessed through the SPI bus. Over an ambient temperature range of -40 °C / +85 °C the M95M02-DR can operate with a supply voltage from 1.8 to 5.5 V. Over an ambient temperature range of -20 °C / +85 °C the M95M02-DF can operate with a supply voltage from 1.7 to 5.5 V The M95M02 devices offer 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 6/47 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 - DS7024 Rev 12 M95M02-DR M95M02-DF Description Figure 2. 8-pin package connections (top view) 0[[[ 6   9&& 4   +2/' :   & 966   ' 069 1. See Section 10: Package information for package dimensions, and how to identify pin 1. Figure 3. WLCSP connections       $ $ % % & & ' '   7RSYLHZEXPSVXQGHUQHDWK %XPSVLGHYLHZ 069 1. See Section 10: Package information for package dimensions, and how to identify Pin 1. Table 2. Signals vs. bump position Position A B C D 1 - - C - 2 VCC HOLD - D 3 S - - VSS 4 - Q W - DS7024 Rev 12 7/47 37 Memory organization 2 M95M02-DR M95M02-DF Memory organization The memory is organized as shown in the following figure. Figure 4. Block diagram 6HQVHDPSOLILHUV 6 'DWDUHJLVWHUDQG(&& 3DJHODWFKHV 4 ' & $UUD\ ,2V 6WDWXV UHJLVWHU &RQWURO ORJLF +2/'