M24128-BW
M24128-BR M24128-BF
128 Kbit serial I²C bus EEPROM
Features
■
Supports the I
2
C bus modes:
– 400 kHz Fast-mode
– 100 kHz Standard-mode
Single supply voltages:
– 2.5 V to 5.5 V (M24128-BW)
– 1.8 V to 5.5 V (M24128-BR)
– 1.7 V to 5.5 V (M24128-BF)
Write Control input
Byte and Page Write
Random and Sequential Read modes
Self-timed programming cycle
Automatic address incrementing
Enhanced ESD/latch-up protection
More than 1 Million write cycles
More than 40-year data retention
Packages
– ECOPACK2
®
(RoHS-compliant and
Halogen-free)
WLCSP (CS)
■
SO8 (MN)
150 mil width
■
■
■
■
■
■
■
■
■
TSSOP8 (DW)
169 mil width
UFDFPN8
(MB, MC)
November 2011
Doc ID 16892 Rev 20
1/38
www.st.com
1
Contents
M24128-BW, M24128-BR, M24128-BF
Contents
1
2
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Signal description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
Serial Clock (SCL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Serial Data (SDA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Chip Enable (E0, E1, E2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Write Control (WC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
V
SS
ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Supply voltage (V
CC
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.6.1
2.6.2
2.6.3
2.6.4
Operating supply voltage V
CC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Power-up conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Device reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Power-down conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3
4
Memory organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Device operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11
4.12
4.13
4.14
4.15
Start condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Stop condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Acknowledge bit (ACK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Data Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Memory addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Write operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Byte Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Page Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
ECC (error correction code) and write cycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Minimizing system delays by polling on ACK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Read operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Random Address Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Current Address Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Sequential Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Acknowledge in Read mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2/38
Doc ID 16892 Rev 20
M24128-BW, M24128-BR, M24128-BF
Contents
5
6
7
8
9
10
Initial delivery state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Maximum rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
DC and AC parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Part numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Doc ID 16892 Rev 20
3/38
List of tables
M24128-BW, M24128-BR, M24128-BF
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.
Signal names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Device select code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Address most significant byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Address least significant byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Operating modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Operating conditions (M24xxx-W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Operating conditions (M24xxx-R) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Operating conditions (M24xxx-F) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
AC test measurement conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Input parameters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
DC characteristics (M24xxx-W, device grade 6). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
DC characteristics (M24xxx-W, device grade 3). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
DC characteristics (M24xxx-R - device grade 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
DC characteristics (M24xxx-F) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
SO8 narrow – 8 lead plastic small outline, 150 mils body width,
package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
TSSOP8 – 8 lead thin shrink small outline, package mechanical data. . . . . . . . . . . . . . . . 30
UFDFPN8 (MLP8) 8-lead ultra thin fine pitch dual flat package no lead
2 x 3 mm, mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
WLCSP, 0.5 mm pitch, package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
4/38
Doc ID 16892 Rev 20
M24128-BW, M24128-BR, M24128-BF
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.
Logic diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
8-pin package connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
WLCSP connections (top view, marking side, with balls on the
underside) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Device select code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Maximum R
P
value versus bus parasitic capacitance (C) for an I
2
C bus . . . . . . . . . . . . . . 10
I
2
C bus protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Write mode sequences with WC = 1 (data write inhibited) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Write mode sequences with WC = 0 (data write enabled) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Write cycle polling flowchart using ACK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Read mode sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
AC test measurement I/O waveform. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
AC waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
SO8 narrow – 8 lead plastic small outline, 150 mils body width, package outline . . . . . . . 28
TSSOP8 – 8 lead thin shrink small outline, package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
UFDFPN8 (MLP8) – 8-lead ultra thin fine pitch dual flat package no lead
2 × 3mm, package outline. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
WLCSP, 0.5 mm pitch, package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Doc ID 16892 Rev 20
5/38