M24C64-DF
M24C64-W M24C64-R M24C64-F
64 Kbit serial I²C bus EEPROM
Features
■
Compatible with all I
2
C bus modes:
– 1 MHz Fast-mode Plus
– 400 kHz Fast mode
– 100 kHz Standard mode
Memory array:
– 64 Kb (8 Kbytes) of EEPROM
– Page size: 32 bytes
– Additional Write lockable Page (M24C64-
DF)
Write
– Byte Write within 5 ms
– Page Write within 5 ms
Single supply voltage:
– M24C64-W: 2.5 V to 5.5 V
– M24C64-R: 1.8 V to 5.5 V
– M24C64-xF: 1.7 V
Random and Sequential Read modes
Write protect of the whole memory array
Enhanced ESD/Latch-Up protection
More than 1 million Write cycles
More than 40-year data retention
Packages
– RoHS-compliant and halogen-free
(ECOPACK2®)
– PDIP8 package: RoHS-compliant
(ECOPACK1®)
TSSOP8 (DW)
169 mil width
PDIP8 (BN)
■
■
SO8 (MN)
150 mil width
■
■
■
■
■
■
■
UFDFPN8 (MB)
WLCSP5 (CS)
December 2011
Doc ID 16891 Rev 26
1/44
www.st.com
1
Contents
M24C64-DF, M24C64-W, M24C64-R, M24C64-F
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 (E2, E1, E0) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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
Write Identification Page (M24C64-D only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Lock Identification Page (M24C64-D only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
ECC (Error Correction Code) and Write cycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Minimizing system delays by polling on ACK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Read operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Random Address Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Current Address Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2/44
Doc ID 16891 Rev 26
M24C64-DF, M24C64-W, M24C64-R, M24C64-F
Contents
4.16
4.17
4.18
4.19
Sequential Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Read Identification Page (M24C64-D) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Read the lock status (M24C64-D) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Acknowledge in Read mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5
6
7
8
9
10
Initial delivery state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Maximum rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
DC and AC parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Part numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Doc ID 16891 Rev 26
3/44
List of tables
M24C64-DF, M24C64-W, M24C64-R, M24C64-F
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.
Signal names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Device select code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Address most significant byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Address least significant byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Operating modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Operating conditions (M24xxx-W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Operating conditions (M24xxx-R) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Operating conditions (M24xxx-F) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
AC test measurement conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Input parameters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Memory cell characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
DC characteristics (M24xxx-W, device grade 6). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
DC characteristics (M24xxx-W - device grade 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
DC characteristics (M24xxx-R - device grade 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
DC characteristics (M24xxx-F) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
400 kHz AC characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1 MHz AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
PDIP8 – 8 pin plastic DIP, 0.25 mm lead frame, package mechanical data. . . . . . . . . . . . 33
SO8 narrow – 8 lead plastic small outline, 150 mils body width,
package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
TSSOP8 – 8 lead thin shrink small outline, package mechanical data. . . . . . . . . . . . . . . . 35
UFDFPN8 (MLP8) 8-lead ultra thin fine pitch dual flat package no lead
2 x 3 mm, data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
WLCSP-R 5-bump wafer-length chip-scale package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . 37
Ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
4/44
Doc ID 16891 Rev 26
M24C64-DF, M24C64-W, M24C64-R, M24C64-F
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.
Logic diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
8-pin package connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
WLCSP connections (top view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Device select code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
I
2
C Fast mode (f
C
= 400 kHz): maximum R
bus
value versus bus parasitic
capacitance (C
bus
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
I
2
C Fast mode Plus (f
C
= 1 MHz): maximum R
bus
value versus bus
parasitic capacitance (C
bus
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
I
2
C bus protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Read mode sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
AC test measurement I/O waveform. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
AC waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
PDIP8 – 8 pin plastic DIP, 0.25 mm lead frame, package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
SO8 narrow – 8 lead plastic small outline, 150 mils body width, package outline . . . . . . . 34
TSSOP8 – 8 lead thin shrink small outline, package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
UFDFPN8 (MLP8) – 8-lead ultra thin fine pitch dual flat package no lead
2 × 3mm, package outline. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
WLCSP-R 5-bump wafer-length chip-scale package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Doc ID 16891 Rev 26
5/44
