M45PE80
8 Mbit, low voltage, Page-Erasable Serial Flash memory
with byte alterability and a 50 MHz SPI bus interface
Features
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SPI bus compatible serial interface
50 MHz clock rate (maximum)
2.7 V to 3.6 V single supply voltage
8 Mbit of Page-Erasable Flash memory
Page size: 256 bytes:
– Page Write in 11 ms (typical)
– Page Program in 0.8 ms (typical)
– Page Erase in 10 ms (typical)
Sector Erase (64 Kbytes)
Hardware Write protection of the bottom sector
(64 Kbytes)
Electronic signature
– JEDEC standard two-byte signature
(4014h)
Deep Power-down mode 1 µA (typical)
More than 100 000 Write cycles
More than 20 years’ data retention
Packages
– ECOPACK® (RoHS compliant)
SO8N (MN)
150 mils width
SO8W (MW)
208 mils width
VFQFPN8 (MP)
6 × 5 mm (MLP8)
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December 2006
Rev 8
1/47
www.st.com
1
Contents
M45PE80
Contents
1
2
Summary description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Signal description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
Serial Data Output (Q) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Serial Data Input (D) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Serial Clock (C) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Chip Select (S) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Reset (Reset) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Write Protect (W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
V
CC
supply voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
V
SS
ground . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3
4
SPI modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Operating features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
Sharing the overhead of modifying data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
An easy way to modify data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
A fast way to modify data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Polling during a Write, Program or Erase cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Active Power, Stand-by Power and Deep Power-Down modes . . . . . . . . 13
Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Protection modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
5
6
Memory organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
6.1
6.2
6.3
6.4
Write Enable (WREN) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Write Disable (WRDI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Read Identification (RDID) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Read Status Register (RDSR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
6.4.1
WIP bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2/47
M45PE80
6.4.2
Contents
WEL bit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
6.5
6.6
6.7
6.8
6.9
6.10
6.11
6.12
Read Data Bytes (READ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Read Data Bytes at Higher Speed (FAST_READ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Page Write (PW) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Page Program (PP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Page Erase (PE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Sector Erase (SE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Deep Power-down (DP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Release from Deep Power-down (RDP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
7
8
9
10
11
12
13
14
Power-up and Power-down . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Initial delivery state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Maximum rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
DC and AC parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Package mechanical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Part numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3/47
List of tables
M45PE80
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.
Signal names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Memory organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Instruction set . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Read Identification (RDID) data-out sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Status Register Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Power-Up timing and VWI threshold. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
AC measurement conditions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Capacitance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
DC characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
AC characteristics (25 MHz operation) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
AC characteristics (33 MHz operation) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
AC characteristics (50 MHz operation) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Reset conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Timings after a Reset Low pulse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
VFQFPN8 (MLP8)8-lead Very thin Fine Pitch Quad Flat Package No lead,
6 × 5 mm, package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
SO8 wide – 8 lead Plastic Small Outline, 208 mils body width, mechanical data. . . . . . . . 42
SO8N - 8 lead Plastic Small Outline, 150 mils body width, package
mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
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M45PE80
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.
Logic diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
VFQFPN and SO connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Bus master and memory devices on the SPI bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
SPI modes supported . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Write Enable (WREN) instruction sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Write Disable (WRDI) instruction sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Read Identification (RDID) instruction sequence and data-out sequence . . . . . . . . . . . . . 19
Read Status Register (RDSR) instruction sequence and data-out sequence . . . . . . . . . . 20
Read Data Bytes (READ) instruction sequence and data-out sequence . . . . . . . . . . . . . . 21
Read Data Bytes at Higher Speed (FAST_READ) instruction sequence
and data-out sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Page Write (PW) instruction sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Page Program (PP) instruction sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Page Erase (PE) instruction sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Sector Erase (SE) instruction sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Deep Power-down (DP) instruction sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Release from Deep Power-down (RDP) instruction sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Power-up timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
AC measurement I/O waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Serial input timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Write Protect setup and hold timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Output timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Reset ac waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
VFQFPN8 (MLP8) 8-lead Very thin Fine Pitch Quad Flat Package No lead,
6 × 5 mm, package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
SO8 wide – 8 lead Plastic Small Outline, 208 mils body width, package outline . . . . . . . . 42
SO8N - 8 lead Plastic Small Outline, 150 mils body width, package outline . . . . . . . . . . . 43
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