M24C16, M24C08
M24C04, M24C02, M24C01
16 Kbit, 8 Kbit, 4 Kbit, 2 Kbit and 1 Kbit serial I²C bus EEPROM
Features
s
Supports both the 100 kHz I
2
C Standard-mode
and the 400 kHz I
2
C Fast-mode
Single supply voltage:
– 2.5 V to 5.5 V for M24Cxx-W
– 1.8 V to 5.5 V for M24Cxx-R
– 1.7 V to 5.5 V for M24Cxx-F
Write Control input
Byte and Page Write (up to 16 bytes)
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
– ECOPACK
®
(RoHS compliant)
Device summary
Part number
M24C16-W
M24C16
M24C16-R
M24C16-F
M24C08-W
M24C08
M24C08-R
M24C08-F
M24C04-W
M24C04
M24C04-R
M24C04-F
M24C02-W
M24C02
M24C02-R
M24C01-W
M24C01
M24C01-R
1. Only M24C08-F and M24C16-F devices are offered in
the WLCSP package.
2. Only M24C08-F devices are offered in the Thin
WLCSP package.
s
PDIP8 (BN)
s
s
s
s
s
s
s
s
s
SO8 (MN)
150 mils width
TSSOP8 (DW)
169 mils width
Table 1.
Reference
TSSOP8 (DS)
3 × 3 mm body size (MSOP)
UFDFPN8 (MB)
2 × 3 mm (MLP)
WLCSP (CS)
(1)
Thin WLCSP (CT)
(2)
May 2009
Doc ID 5067 Rev 13
1/40
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1
Contents
M24C16, M24C08, M24C04, M24C02, M24C01
Contents
1
2
Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Signal description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.1
2.2
2.3
2.4
Serial Clock (SCL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Serial Data (SDA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Chip Enable (E0, E1, E2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.3.1
Write Control (WC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Supply voltage (V
CC
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.4.1
2.4.2
2.4.3
2.4.4
Operating supply voltage V
CC
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Power-up conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Device reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Power-down conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3
Device operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
Start condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Stop condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Acknowledge bit (ACK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Data input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Memory addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Write operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.6.1
3.6.2
3.6.3
Byte Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Page Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Minimizing system delays by polling on ACK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.7
Read operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.7.1
3.7.2
3.7.3
3.7.4
Random Address Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Current Address Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Sequential Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Acknowledge in Read mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4
5
6
2/40
Initial delivery state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Maximum rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
DC and AC parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Doc ID 5067 Rev 13
M24C16, M24C08, M24C04, M24C02, M24C01
Contents
7
8
9
Package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Part numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Doc ID 5067 Rev 13
3/40
List of tables
M24C16, M24C08, M24C04, M24C02, M24C01
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.
Table 24.
Table 25.
Table 26.
Table 27.
Table 28.
Table 29.
Table 30.
Table 31.
Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Signal names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Device select code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Operating modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Operating conditions (M24Cxx-W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Operating conditions (M24Cxx-R) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Operating conditions (M24Cxx-F) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
DC characteristics (M24Cxx-W, device grade 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
DC characteristics (M24Cxx-W, device grade 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
DC characteristics (M24Cxx-R) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
DC characteristics (M24Cxx-F). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
AC measurement conditions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Input parameters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
AC characteristics at 400 kHz (I
2
C Fast-mode) (M24Cxx-W, M24Cxx-R,
M24Cxx-F) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
AC characteristics at 100 kHz (I
2
C Standard-mode) (M24Cxx-W,
M24Cxx-R, M24Cxx-F) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
M24C08: WLCSP (0.5 mm height) 0.4 mm pitch, 5 bumps, package data . . . . . . . . . . . . 27
M24C08: Thin WLCSP (0.3 mm height), 0.4 mm pitch, 5 bumps, package data . . . . . . . . 28
M24C16: WLCSP (0.5 mm height) 0.4 mm pitch, 5 bumps, package data . . . . . . . . . . . . 28
SO8 narrow – 8 lead plastic small outline, 150 mils body width,
package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
UFDFPN8 (MLP8) 8-lead ultra thin fine pitch dual flat package no lead
2 x 3 mm, data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
TSSOP8 – 8 lead thin shrink small outline, package mechanical data. . . . . . . . . . . . . . . . 31
TSSOP8 3 x 3 mm – 8 lead thin shrink small outline, 3 x 3 mm body size,
mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
PDIP8 – 8 pin plastic DIP, 0.25 mm lead frame, package mechanical data. . . . . . . . . . . . 33
Ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Available M24C16 products (package, voltage range, temperature grade) . . . . . . . . . . . . 35
Available M24C08 products (package, voltage range, temperature grade) . . . . . . . . . . . . 35
Available M24C04 products (package, voltage range, temperature grade) . . . . . . . . . . . . 35
Available M24C02 products (package, voltage range, temperature grade) . . . . . . . . . . . . 35
Available M24C01 products (package, voltage range, temperature grade) . . . . . . . . . . . . 36
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
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Doc ID 5067 Rev 13
M24C16, M24C08, M24C04, M24C02, M24C01
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.
Logic diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
8-pin package connections (top view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
M24C08-F WLCSP and thin 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 I²C bus . . . . . . . . . . . . . 10
I²C bus protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Write mode sequences with WC = 1 (data write inhibited) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Write mode sequences with WC = 0 (data write enabled) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Write cycle polling flowchart using ACK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Read mode sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
AC measurement I/O waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
AC waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
WLCSP (0.5 mm) and Thin WLCSP (0.3 mm) 0.4 mm pitch 5 bumps,
package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
SO8 narrow – 8 lead plastic small outline, 150 mils body width, package outline . . . . . . . 29
UFDFPN8 (MLP8) 8-lead ultra thin fine pitch dual flat package no lead
2 x 3 mm, outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
TSSOP8 – 8 lead thin shrink small outline, package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
TSSOP8 3 x 3 mm – 8 lead thin shrink small outline, 3 x 3 mm body size,
package outline. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
PDIP8 – 8 pin plastic DIP, 0.25 mm lead frame, package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Doc ID 5067 Rev 13
5/40
