M58LSW32A
M58LSW32B
32 Mbit (2Mb x16 or 1Mb x32, Uniform Block)
3V Supply Flash Memories
PRELIMINARY DATA
FEATURES SUMMARY
s
WIDE x16/x32 DATA BUS for HIGH
BANDWIDTH
– M58LSW32A x16 DATA BITS
– M58LSW32B x16/x32 DATA BITS
s
Figure 1. Packages
SUPPLY VOLTAGE
– V
DD
= 2.7 to 3.6V core supply voltage for Pro-
gram, Erase and Read operations
– V
DDQ
= 1.8 to V
DD
for I/O Buffers
TSOP56 (N)
14 x 20 mm
s
SYNCHRONOUS/ASYNCHRONOUS READ
– Synchronous Burst read (x16)
– Pipelined Synchronous Burst Read (x16)
– Asynchronous Random Read (x16/x32)
– Asynchronous Address Latch Controlled
Read (x16/x32)
– Page Read (x16)
TBGA64 (ZA)
8x8 ball array
TBGA
s
ACCESS TIME
– Synchronous Burst Read up to 66MHz
– Asynchronous Page Mode Read 120/25ns,
150/25ns
– Random Read 120ns, 150ns
TBGA
s
PROGRAMMING TIME
– 8 Word or 4 Double-Word Write Buffer
– 24µs Word effective programming time
TBGA80 (ZA)
8x10 ball array
s
s
s
s
s
s
64 UNIFORM 32 KWord MEMORY BLOCKS
BLOCK PROTECTION/ UNPROTECTION
PROGRAM and ERASE SUSPEND
OTP SECURITY AREA
COMMON FLASH INTERFACE
10,000 PROGRAM/ERASE CYCLES per
BLOCK
ELECTRONIC SIGNATURE
– Manufacturer Code: 20h
– Device Code M58LSW32A: 16h
– Device Code M58LSW32B: 15h
s
June 2001
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1/59
M58LSW32A, M58LSW32B
TABLE OF CONTENTS
SUMMARY DESCRIPTION. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Figure 2. Logic Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Table 1. Signal Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Figure 3. TSOP56 Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Figure 4. TBGA64 Connections for M58LSW32A (Top view through package) . . . . . . . . . . . . . . . 9
Figure 5. TBGA80 Connections for M58LSW32B (Top view through package) . . . . . . . . . . . . . . 10
Figure 6. Block Addresses. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
SIGNAL DESCRIPTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Address Inputs (A1-A21). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Data Inputs/Outputs (DQ0-DQ31). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Chip Enable (E). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Output Enable (G). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Write Enable (W). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Reset/Power-Down (RP). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Latch Enable (L). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Clock (K).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Burst Address Advance (B). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Valid Data Ready (R). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Word Organization (WORD).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Ready/Busy (RB). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Program/Erase Enable (V
PP
). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
V
DD
Supply Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Input/Output Supply Voltage (V
DDQ
). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Ground (V
SS
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Ground (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
Table 2. Asynchronous Bus Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Synchronous Bus Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Synchronous Burst Read. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Synchronous Pipelined Burst Read. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Synchronous Burst Read Suspend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2/59
M58LSW32A, M58LSW32B
Table 3. Synchronous Burst Read Bus Operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Table 4. Address Latch Cycle for Optimum Pipelined Synchronous Burst Read . . . . . . . . . . . . .
Figure 7. Synchronous Burst Read Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 8. Example Synchronous Pipelined Burst Read Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 9. Example Burst Address Advance and Burst Abort operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18
18
18
19
19
Burst Configuration Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Read Select Bit (M15) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
X-Latency Bits (M14-M11). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Y-Latency Bit (M9). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Valid Data Ready Bit (M8). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Burst Type Bit (M7).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Valid Clock Edge Bit (M6).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Latch Enable Bit (M3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Burst Length Bit (M2-M0). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Table 5. Burst Configuration Register (x16 Bus Width) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Table 6. Burst Type Definition (x16 Bus Width). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Table 7. Burst Performance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
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
Write to Buffer and Program Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Program/Erase Suspend Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Program/Erase Resume Command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Set Burst Configuration Register Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Block Protect Command.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Blocks Unprotect Command.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Table 8. Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Table 9. Read Electronic Signature. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Table 10. Program, Erase Times and Program Erase Endurance Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
STATUS REGISTER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Program/Erase Controller Status (Bit 7) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Erase Suspend Status (Bit 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Erase Status (Bit 5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Program Status (Bit 4). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
V
PP
Status (Bit 3). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Program Suspend Status (Bit 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Block Protection Status (Bit 1). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Reserved (Bit 0). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Table 11. Status Register Bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3/59
M58LSW32A, M58LSW32B
MAXIMUM RATING. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Table 12. Absolute Maximum Ratings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
DC and AC PARAMETERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Table 13. Operating and AC Measurement Conditions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Figure 10. AC Measurement Input Output Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Figure 11. AC Measurement Load Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Table 14. Capacitance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Table 15. DC Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Figure 12. Asynchronous Bus Read AC Waveforms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Table 16. Asynchronous Bus Read AC Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Figure 13. Asynchronous Latch Controlled Bus Read AC Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Table 17. Asynchronous Latch Controlled Bus Read AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Figure 14. Asynchronous Page Read AC Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Table 18. Asynchronous Page Read AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Figure 15. Asynchronous Write AC Waveform, Write Enable Controlled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Figure 16. Asynchronous Latch Controlled Write AC Waveform, Write Enable Controlled. . . . . . 35
Table 19. Asynchronous Write and Latch Controlled Write AC Characteristics, Write Enable
Controlled. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Figure 17. Asynchronous Write AC Waveforms, Chip Enable Controlled. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Figure 18. Asynchronous Latch Controlled Write AC Waveforms, Chip Enable Controlled . . . . . 37
Table 20. Asynchronous Write and Latch Controlled Write AC Characteristics, Chip Enable
Controlled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Figure 19. Synchronous Burst Read AC Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Figure 20. Synchronous Burst Read - Continuous - Valid Data Ready Output . . . . . . . . . . . . . . . 40
Table 21. Synchronous Burst Read AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Figure 21. Reset, Power-Down and Power-up AC Waveform. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Table 22. Reset, Power-Down and Power-up AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
PACKAGE MECHANICAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Figure 22. TSOP56 - 56 lead Plastic Thin Small Outline, 14 x 20 mm, Package Outline . . . . . . .
Table 23. TSOP56 - 56 lead Plastic Thin Small Outline, 14 x 20 mm, Package Mechanical Data
Figure 23. TBGA64 - 8 x 8 ball array 1mm pitch, Package Outline. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Table 24. TBGA64 - 8 x 8 ball array, 1 mm pitch, Package Mechanical Data. . . . . . . . . . . . . . . .
Figure 24. TBGA80 - 8 x 10 ball array, 1mm pitch, Package Outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Table 25. TBGA80 - 8 x 10 ball array, 1mm pitch, Package Mechanical Data . . . . . . . . . . . . . . .
43
43
44
44
45
45
PART NUMBERING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Table 26. Ordering Information Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
REVISION HISTORY. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Table 27. Document Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
APPENDIX A. BLOCK ADDRESS TABLE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Table 28. Block Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
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M58LSW32A, M58LSW32B
APPENDIX B. COMMON FLASH INTERFACE - CFI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Table
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29. Query Structure Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30. CFI - Query Address and Data Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31. CFI - Device Voltage and Timing Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
32. Device Geometry Definition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33. Block Status Register . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34. Extended Query information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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APPENDIX C. FLOW CHARTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Figure 25.
Figure 26.
Figure 27.
Figure 28.
Figure 29.
Figure 30.
Figure 31.
Write to Buffer and Program Flowchart and Pseudo Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Program Suspend & Resume Flowchart and Pseudo Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erase Flowchart and Pseudo Code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erase Suspend & Resume Flowchart and Pseudo Code. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Command Interface and Program Erase Controller Flowchart (a) . . . . . . . . . . . . . . . .
Command Interface and Program Erase Controller Flowchart (b) . . . . . . . . . . . . . . . .
Command Interface and Program Erase Controller Flowchart (c). . . . . . . . . . . . . . . .
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