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Datasheet File OCR Text: |
this is information on a product in full production. november 2014 docid16891 rev 30 1/45 m24c64-w m24c64-r m24c64-f m24c64-df 64-kbit serial i2c bus eeprom datasheet - production data features ? compatible with all i 2 c bus modes: ?1 mhz ? 400 khz ? 100 khz ? memory array: ? 64 kbit (8 kbytes) of eeprom ? page size: 32 bytes ? additional write lockable page (m24c64-d order codes) ? single supply voltage: ? 1.7 v to 5.5 v over ?40 c / +85 c ? 1.6 v to 5.5 v over 0 c / +85 c ? write: ? byte write within 5 ms ? page write within 5 ms ? random and sequential read modes ? write protect of the whole memory array ? enhanced esd/latch-up protection ? more than 4 million write cycles ? more than 200-year data retention packages ? pdip8 ecopack1 ? ? so8 ecopack2 ? ? tssop8 ecopack2 ? ? ufdfpn8 ecopack2 ? ? wlcsp ecopack2 ? ? ufdfpn5 ecopack2 ? pdip8 (bn) so8 (mn) 150 mil width tssop8 (dw) 169 mil width ufdfpn8 (mc) wlcsp (cs) thin wlcsp (ct) ufdfpn5 (mh) www.st.com
contents m24c64-w m24c64-r m24c64-f 2/45 docid16891 rev 30 contents 1 description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2 signal description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.1 serial clock (scl) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.2 serial data (sda) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.3 chip enable (e2, e1, e0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.4 write control (wc ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.5 v ss (ground) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.6 supply voltage (v cc ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.6.1 operating supply voltage (v cc ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.6.2 power-up conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.6.3 device reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.6.4 power-down conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3 memory organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4 device operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 4.1 start condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 4.2 stop condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 4.3 data input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 4.4 acknowledge bit (ack) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 4.5 device addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 5 instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 5.1 write operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 5.1.1 byte write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.1.2 page write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 5.1.3 write identification page (m24c64-d only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 5.1.4 lock identification page (m24c64-d only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 5.1.5 ecc (error correction code) and write cycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 5.1.6 minimizing write delays by polling on ack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 5.2 read operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5.2.1 random address read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 docid16891 rev 30 3/45 m24c64-w m24c64-r m24c64-f 3 5.2.2 current address read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 5.2.3 sequential read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 5.3 read identification page (m24c64-d only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 5.4 read the lock status (m24c64-d only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6 initial delivery state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 7 maximum rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 8 dc and ac parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 9 package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 10 part numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 11 revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 list of tables m24c64-w m24c64-r m24c64-f 4/45 docid16891 rev 30 list of tables table 1. signal names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 table 2. device select code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 table 3. most significant address byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 table 4. least significant address byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 table 5. absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 table 6. operating conditions (voltage range w) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 table 7. operating conditions (voltage range r) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 table 8. operating conditions (voltage range f) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 table 9. ac measurement conditions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 table 10. input parameters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 table 11. cycling performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 table 12. memory cell data retention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 table 13. dc characteristics (m24c64-w, device grade 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 table 14. dc characteristics (m24c64-r, device grade 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 table 15. dc characteristics (m24c64-f, m24c64-df, device grade 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 table 16. 400 khz ac characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 table 17. 1 mhz ac characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 table 18. ufdfpn5 (mlp5) ? package dime nsions (ufdfpn: ult ra thin fine pitch dual flat package, no lead) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 table 19. tssop8 ? 8-lead thin shrink small outline, pa ckage mechanical data. . . . . . . . . . . . . . . . 34 table 20. so8n ? 8-lead plastic small outline, 150 mils body width, package data. . . . . . . . . . . . . . 35 table 21. pdip8 ? 8-pin plastic dip, 0.25 mm lead fram e, package mechanical data. . . . . . . . . . . . 36 table 22. ufdfpn8 (mlp8) ? package dime nsions (ufdfpn: ult ra thin fine pitch dual flat package, no lead) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 table 23. wlcsp 5-bump wafer-length chip-scale package mechanical data (m24c64-fcs6tp/k) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 table 24. thin wlcsp 8-bump wafer-length chip-scale package mechanical data (m24c64-dfct6tp/k) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 table 25. ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 table 26. document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 docid16891 rev 30 5/45 m24c64-w m24c64-r m24c64-f 5 list of figures figure 1. logic diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 figure 2. 8-pin package connections, top view . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 figure 3. ufdfpn5 package connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 figure 4. 5-bump wlcsp connections (m24c64-fcs6tp/k) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 figure 5. 8-bump thin wlcsp connections (m24c64-dfct6tp/k ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 figure 6. chip enable inputs connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 figure 7. block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 figure 8. i 2 c bus protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 figure 9. write mode sequences with wc = 0 (data write enabled) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 figure 10. write mode sequences with wc = 1 (data write inhibited) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 figure 11. write cycle polling flowchart using ack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 figure 12. read mode sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 figure 13. ac measurement i/o wa veform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 figure 14. maximum rbus value versus bus pa rasitic capacitance (cbus) for an i2c bus at maximum frequency fc = 400 khz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 figure 15. maximum r bus value versus bus parasitic capacitance c bus ) for an i 2 c bus at maximum frequency f c = 1mhz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 figure 16. ac waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 figure 17. ufdfpn5 (mlp5) ? package outline (ufdfpn: ultra thin fine pitch dual flat package, no lead) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 figure 18. tssop8 ? 8-lead thin shrink small outline, pa ckage outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 figure 19. so8n ? 8-lead plastic small outline, 150 mils body width, package outline . . . . . . . . . . . . 35 figure 20. pdip8 ? 8-pin plastic dip, 0.25 mm lead frame, package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 figure 21. ufdfpn8 (mlp8) ? package outline (ufdfpn: ultra thin fine pitch dual flat package, no lead) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 figure 22. wlcsp 5-bump wafer-length chip-scale package outline (m24c64-fcs6tp/k) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 figure 23. thin wlcsp 8-bump wafer-length chip-scale package outline (m24c64-dfct6tp/k) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 description m24c64-w m24c64-r m24c64-f 6/45 docid16891 rev 30 1 description the m24c64 is a 64-kbit i 2 c-compatible eeprom (electri cally erasable programmable memory) organized as 8 k 8 bits. over an ambient temperature range of -40 c / +85 c, the m24c64-w can operate with a supply voltage from 2.5 v to 5.5 v, the m24c64-r can operate with a supply voltage from 1.8 v to 5.5 v, and the m24c64-f and m24c64 -df can operate with a supply voltage from 1.7 v to 5.5 v ( the m24c64-f can also operate down to 1.6 v, under some restricting conditions). the m24c64-d offers an additional page, named the identification page (32 bytes). the identification page can be used to store se nsitive application parameters which can be (later) permanently locked in read-only mode. figure 1. logic diagram table 1. signal names signal name function direction e2, e1, e0 chip enable input sda serial data i/o scl serial clock input wc write control input v cc supply voltage - v ss ground - $ , i ( ( 6 ' $ 9 & |