M24256-BF M24256-BR M24256-BW
M24256-DR
256 Kbit serial I²C bus EEPROM
with three Chip Enable lines
Features
■
Compatible with all I
2
C bus modes:
– 1 MHz Fast-mode Plus
– 400 kHz Fast mode
– 100 kHz Standard mode
Memory array:
– 256 Kb (32 Kbytes) of EEPROM
– Page size: 64 bytes
M24xxx- DR: additional Write lockable Page
(Identification page)
Single supply voltage:
– 1.7 V to 5.5 V
– 1.8 V to 5.5 V
– 2.5 V to 5.5 V
Noise suppression
– Schmitt trigger inputs
– Input noise filter
Write
– Byte write within 5 ms
– Page write within 5 ms
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
– ECOPACK
2®
(RoHS compliant and
halogen-free)
UFDFPN8
(MB, MC)
TSSOP8 (DW)
SO8 (MN)
150 mils width
■
■
■
■
WLCSP (CS)
■
■
■
■
■
■
■
November 2011
Doc ID 6757 Rev 25
1/41
www.st.com
1
Contents
M24256-BF, M24256-BR, M24256-BW, M24256-DR
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 (E0, E1, E2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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
Device operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17
Start condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Stop condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Acknowledge bit (ACK) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Data input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Addressing the memory array . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Write operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Byte Write . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Page Write (memory array) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Write Identification Page (M24256-D only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Lock Identification Page (M24256-D only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
ECC (error correction code) and write cycling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Minimizing system delays by polling on ACK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Read operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Random Address Read (in memory array) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Current Address Read (in memory array) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Sequential Read . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Reading the Identification Page (M24256-D only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2/41
Doc ID 6757 Rev 25
M24256-BF, M24256-BR, M24256-BW, M24256-DR
Contents
3.18
3.19
Reading the lock status (M24256-D only) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Acknowledge in Read mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4
5
6
7
8
9
Initial delivery state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Maximum rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
DC and AC parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Part numbering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Doc ID 6757 Rev 25
3/41
List of tables
M24256-BF, M24256-BR, M24256-BW, M24256-DR
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.
Signal names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Most significant address byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Least significant address byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Device select code (for memory array) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Operating modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Operating conditions (voltage range W) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Operating conditions (voltage range R) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Operating conditions (voltage range F) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
AC test measurement conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Input parameters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Memory cell characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
DC characteristics (voltage range W, device grade 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
DC characteristics (voltage range W, device grade 6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
DC characteristics (voltage range R) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
DC characteristics (voltage range F) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
400 kHz AC characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1 MHz AC characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
SO8N – 8-lead plastic small outline, 150 mils body width, package mechanical data . . . . 31
TSSOP8 – 8-lead thin shrink small outline, package mechanical data. . . . . . . . . . . . . . . . 32
UFDFPN8 (MLP8) 8-lead ultra thin fine pitch dual flat package no lead
2 x 3 mm, mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
WLCSP 0.5 mm pitch, package mechanical data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Ordering information scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4/41
Doc ID 6757 Rev 25
M24256-BF, M24256-BR, M24256-BW, M24256-DR
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.
Logic diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Package connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
WLCSP connections (top view, marking side, with balls on the underside) . . . . . . . . . . . . 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
2
I C Fast mode Plus (f
C
= 1 MHz): maximum R
bus
value versus
bus parasitic capacitance (C
bus
) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2
I C bus protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Write mode sequences with WC = 1 (data write inhibited) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Write mode sequences with WC = 0 (data write enabled) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Write cycle polling flowchart using ACK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Read mode sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
AC test measurement I/O waveform. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
AC waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
SO8N – 8-lead plastic small outline, 150 mils body width, package outline . . . . . . . . . . . . 31
TSSOP8 – 8-lead thin shrink small outline, package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
UFDFPN8 (MLP8) 8-lead ultra thin fine pitch dual flat package no lead
2 x 3 mm, outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
WLCSP, 0.5 mm pitch, package outline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Doc ID 6757 Rev 25
5/41