M58BW016BT, M58BW016BB
M58BW016DT, M58BW016DB
16 Mbit (512Kb x32, Boot Block, Burst)
3V Supply Flash Memories
PE4FEATURES SUMMARY
s
SUPPLY VOLTAGE
– V
DD
= 2.7V to 3.6V for Program, Erase and
Read
– V
DDQ
= V
DDQIN
= 2.4V to 3.6V for I/O Buffers
– V
PP
= 12V for fast Program (optional)
s
Figure 1. Packages
HIGH PERFORMANCE
– Access Time: 80, 90 and 100ns
– 56MHz Effective Zero Wait-State Burst Read
– Synchronous Burst Reads
– Asynchronous Page Reads
PQFP80 (T)
s
HARDWARE BLOCK PROTECTION
– WP pin Lock Program and Erase
BGA
s
SOFTWARE BLOCK PROTECTION
– Tuning Protection to Lock Program and
Erase with 64 bit User Programmable Pass-
word (M58BW016B version only)
LBGA80 (ZA)
10 x 8 ball array
s
OPTIMIZED for FDI DRIVERS
– Fast Program / Erase suspend latency
time < 6µs
– Common Flash Interface
s
MEMORY BLOCKS
– 8 Parameters Blocks (Top or Bottom)
– 31 Main Blocks
s
LOW POWER CONSUMPTION
– 5µA Typical Deep Power Down
– 60µA Typical Standby
– Automatic Standby after Asynchronous Read
s
ELECTRONIC SIGNATURE
– Manufacturer Code: 20h
– Top Device Code M58BW016xT: 8836h
– Bottom Device Code M58BW016xB: 8835h
May 2003
1/63
M58BW016BT, M58BW016BB, M58BW016DT, M58BW016DB
TABLE OF CONTENTS
SUMMARY DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Figure 2. Logic Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Table 1. Signal Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 3. LBGA Connections (Top view through package) . .
Figure 4. PQFP Connections (Top view through package) . .
......
......
......
......
.......
.......
.......
.......
......
......
......
......
..........
..........
..........
..........
7
7
8
9
Block Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Tuning Block Protection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Table 2. Top Boot Block Addresses, M58BW016BT, M58BW016DT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Table 3. Bottom Boot Block Addresses, M58BW016BB, M58BW016DB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
SIGNAL DESCRIPTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Address Inputs (A0-A18). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Data Inputs/Outputs (DQ0-DQ31). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Chip Enable (E). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Output Enable (G). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Output Disable (GD). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Write Enable (W). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Reset/Power-Down (RP). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Latch Enable (L). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Burst Clock (K). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Burst Address Advance (B). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Valid Data Ready (R). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Write Protect (WP). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Supply Voltage (V
DD)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Output Supply Voltage (V
DDQ
). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Input Supply Voltage (V
DDQIN
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Program/Erase Supply Voltage (V
PP
).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Ground (V
SS
and V
SSQ
). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
BUS OPERATIONS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Asynchronous Bus Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Asynchronous Bus Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Asynchronous Latch Controlled Bus Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Asynchronous Page Read. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Asynchronous Bus Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Asynchronous Latch Controlled Bus Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Output Disable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Standby . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Automatic Low Power.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Power-Down. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Electronic Signature. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Table 4. Asynchronous Bus Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Table 5. Asynchronous Read Electronic Signature Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2/63
M58BW016BT, M58BW016BB, M58BW016DT, M58BW016DB
Synchronous Bus Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Synchronous Burst Read. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Synchronous Burst Read Suspend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Table 6. Synchronous Burst Read Bus Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Burst Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Read Select Bit (M15) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
X-Latency Bits (M14-M11). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Y-Latency Bit (M9) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Valid Data Ready Bit (M8). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Burst Type Bit (M7).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Valid Clock Edge Bit (M6).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Wrap Burst Bit (M3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Burst Length Bit (M2-M0). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Table 7. Burst Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Table 8. Burst Type Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
COMMAND INTERFACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Read Memory Array Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Read Electronic Signature Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Read Query Command.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Read Status Register Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Clear Status Register Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Block Erase Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Program Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Program/Erase Suspend Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Program/Erase Resume Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Set Burst Configuration Register Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Tuning Protection Unlock Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Tuning Protection Program Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Table 9. Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Table 10. Program, Erase Times and Program Erase Endurance Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
STATUS REGISTER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Program/Erase Controller Status (Bit 7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Erase Suspend Status (Bit 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Erase Status (Bit 5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Program Status, Tuning Protection Unlock Status (Bit 4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
V
PP
Status (Bit 3). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Program Suspend Status (Bit 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Block Protection Status (Bit 1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Tuning Protection Status (Bit 0). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Table 11. Status Register Bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
MAXIMUM RATING. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Table 12. Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3/63
M58BW016BT, M58BW016BB, M58BW016DT, M58BW016DB
DC and AC PARAMETERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Table 13. Operating and AC Measurement Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 7. AC Measurement Input Output Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 8. AC Measurement Load Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Table 14. Device Capacitance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Table 15. DC Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 9. Asynchronous Bus Read AC Waveforms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Table 16. Asynchronous Bus Read AC Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 10. Asynchronous Latch Controlled Bus Read AC Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Table 17. Asynchronous Latch Controlled Bus Read AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 11. Asynchronous Page Read AC Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Table 18. Asynchronous Page Read AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 12. Asynchronous Write AC Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 13. Asynchronous Latch Controlled Write AC Waveform. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Table 19. Asynchronous Write and Latch Controlled Write AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . .
Figure 14. Synchronous Burst Read (Data Valid from ’n’ Clock Rising Edge) . . . . . . . . . . . . . . .
Table 20. Synchronous Burst Read AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 15. Synchronous Burst Read (Data Valid from ’n’ Clock Rising Edge) . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 16. Synchronous Burst Read - Continuous - Valid Data Ready Output . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 17. Synchronous Burst Read - Burst Address Advance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 18. Reset, Power-Down and Power-up AC Waveform. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Table 21. Reset, Power-Down and Power-up AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
31
31
31
32
33
33
34
34
35
35
36
37
38
39
40
40
41
41
42
42
PACKAGE MECHANICAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Figure 19. LBGA80 10x12mm - 8x10 ball array, 1mm pitch, Bottom View Package Outline . . . .
Table 22. LBGA80 10x12mm - 8x10 ball array, 1mm pitch, Package Mechanical Data . . . . . . . .
Figure 20. PQFP80 - 80 lead Plastic Quad Flat Pack, Package Outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Table 23. PQFP80 - 80 lead Plastic Quad Flat Pack, Package Mechanical Data. . . . . . . . . . . . .
43
43
44
44
PART NUMBERING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Table 24. Ordering Information Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
APPENDIX A. COMMON FLASH INTERFACE - CFI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Table 25. Query Structure Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Table 26. CFI - Query Address and Data Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Table 27. CFI - Device Voltage and Timing Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Table 28. Device Geometry Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Table 29. Extended Query information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
46
46
47
47
48
APPENDIX B. FLOW CHARTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Figure 21. Program Flowchart and Pseudo Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 22. Program Suspend & Resume Flowchart and Pseudo Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 23. Block Erase Flowchart and Pseudo Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 24. Erase Suspend & Resume Flowchart and Pseudo Code. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 25. Unlock Device and Change Tuning Protection Code Flowchart . . . . . . . . . . . . . . . . .
49
50
51
52
53
4/63
M58BW016BT, M58BW016BB, M58BW016DT, M58BW016DB
Figure 26. Unlock Device and Program a Tuning Protected Block Flowchart . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 27. Unlock Device and Erase a Tuning Protected Block Flowchart . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 28. Power-up Sequence to Burst the Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 29. Command Interface and Program Erase Controller Flowchart (a) . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 30. Command Interface and Program Erase Controller Flowchart (b) . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 31. Command Interface and Program Erase Controller Flowchart (c) . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 32. Command Interface and Program Erase Controller Flowchart (d) . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 33. Command Interface and Program Erase Controller Flowchart (e) . . . . . . . . . . . . . . . .
54
55
56
57
58
59
60
61
REVISION HISTORY. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Table 30. Document Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
5/63