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LE24L042CS-B - ON Semiconductor
注文コード No. N A 2 0 6 8 LE24L042CS-B CMOS LSI Two Wire Serial Interface EEPROM (4k EEPROM) http://onsemi.jp 概要 LE24L042CS-B は 2 線式シリアルインタフェースの 4K bit EEPROM である。本製品は、自社 CMOS EEPROM 技術を採用することにより、高速動作、高信頼性を実現している。また、本製品のインタフ ェースは I2C バス互換プロトコルであるため、小規模なパラメータ格納用不揮発性メモリとして最 適である。 特長 ・容量 :4kbit(512×8 bits) ・単一電源 :1.7V~3.6V ・インタフェース:2 線式シリアル(I2C バス*) ・動作周波数 :400kHz ・低消費電流 :スタンバイ時 :2μA(max) :読み出し時 :0.5mA(max) ・ページライト機能:16 バイト ・リード機能 :シーケンシャルリード,ランダムリード ・書き換え回数 :105 回 ・データ保持 :20 年 ・高信頼性 :自社独自のシンメトリメモリアレイ構成(USP6947325)を採用 SCL,SDA 端子にノイズフィルタ搭載 低電源電圧時の書き込み禁止機能搭載 ・パッケージ :WLP4J(0.79 x 1.06) *:I2C バスはフィリップス社の商標です。 ※この製品は米国SST 社(Silicon Storage Technology, Inc.)のライセンスを受けています。 Semiconductor Components Industries, LLC, 2013 October, 2013 60612 SY 20101116-S00006 No.A2068-1/11 LE24L042CS-B 外形図 unit:mm (typ) 3433 SIDE VIEW BOTTOM VIEW 0.195 TOP VIEW A 2 0.5 MAX 0.2 0.33 0.08 SIDE VIEW 1 0.4 0.4 0.79 B 1.06 SANYO : WLP4J(0.79X1.06) ピン配置図 Top view Ball side view B VDD SCL SCL VDD B A SDA GND GND SDA A 1 2 2 1 0.79 x 1.06 tmax:0.50mm ピン名称 PIN.A1 SDA データ入出力端子 PIN.A2 GND 接地端子 PIN.B1 VDD 電源端子 PIN.B2 SCL クロック入力端子 ブロック図 SDA X decoder Serial controller Condition detector Address generator I/O Buffer SCL Input Buffer Write controller High voltage generator EEPROM Array Y decoder & Sense AMP Serial-Parallel converter No.A2068-2/11 LE24L042CS-B 絶対最大定格 項目 記号 電源電圧 条件 定格値 VDD DC 電源電圧 端子に対する瞬時電圧 <20ns 保存周囲温度 unit -0.5~+4.6 V -0.5~VDD+0.5 V -1.0~VDD+1.0 V -65~+150 ℃ Tstg 注:絶対最大定格以上のストレスが印加された場合、破壊を起こす恐れがある。 最大定格を超えるストレスは、デバイスにダメージを与える危険性があります。最大定格は、ストレス印加に対してのみであり、推奨動作条件を超えての機能 的動作に関して意図するものではありません。推奨動作条件を超えてのストレス印加は、デバイスの信頼性に影響を与える危険性があります。 動作範囲 項目 記号 条件 定格値 unit 動作電源電圧 1.7~3.6 V 動作周囲温度 -40~+85 ℃ DC電気的特性 項目 記号 VDD=1.7V~3.6V 条件 読み出し時消費電流 ICC1 f=400kHz 書き込み時消費電流 ICC2 待機時消費電流 min typ unit max 0.5 mA f=400kHz,tWC=10ms 3 mA ISB VIN=VDD or GND 2 μA 入力リーク電流 ILI VIN=GND~VDD -2.0 +2.0 μA 出力リーク電流(SDA) ILO VOUT=GND~VDD -2.0 +2.0 μA 入力「L」レベル電圧 VIL VDD*0.2 V 入力「L」レベル電圧(CMOS) VILC 0.2 V 入力「H」レベル電圧 VIH VDD*0.8 V 入力「H」レベル電圧(CMOS) VIHC VDD-0.2 V 低レベル出力電圧 VOL IOL=0.7mA,VDD=1.7V 0.2 V IOL=2.0mA,VDD=2.5V 0.4 V 端子容量/Ta=25℃,f=1.0MHz 項目 記号 条件 max unit 入出力端子容量 CI/O VI/O=0V(SDA) 10 pF 入力端子容量 CI VIN=0V(SDA 以外) 10 pF 注:この特性はサンプル値であり、100%テストされているわけではない。 VDD AC 電気的特性 入力パルス電圧 0.1×VDD~0.9×VDD 入力パルス立ち上がり 20ns R=3.0kΩ SDA ・立ち下り時間 出力判定電圧 0.5×VDD 出力負荷 50pF+プルアップ抵抗 3.0kΩ C=50pF 出力負荷回路 No.A2068-3/11 LE24L042CS-B 項目 VDD=1.7V~3.6V 記号 min typ unit max スレーブ時 SCL クロック周波数 fSCLS SCL クロック「L」時間 tLOW 1200 ns SCL クロック「H」時間 tHIGH 600 ns SDA 出力遅延時間 tAA 100 SDA 出力保持時間 tDH 100 ns スタートコンディションセットアップ時間 tSU.STA 600 ns スタートコンディションホールド時間 tHD.STA 600 ns データ入力セットアップ時間 tSU.DAT 100 ns データ入力ホールド時間 tHD.DAT 0 ns ストップコンディションセットアップ時間 tSU.STO 600 ns SCL・SDA 立ち上がり時間 tR 300 ns SCL・SDA 立ち下がり時間 tF 300 ns バス解放時間 tBUF ノイズサプレッション時間 tSP 100 ns 書き込み時間 tWC 10 ms 0 400 900 1200 kHz ns ns バスタイミング tF tHIGH tLOW tR SCL tSP tSU.STA tHD.STA tHD.DAT tHD.STA tSU.STO SDA/IN tSP tBUF tDH tAA SDA/OUT ライトサイクルタイミング tWC SCL SDA D0 各端子の機能説明 SCL(シリアルクロック入力)端子 SCL 端子はシリアルクロック入力端子であり、SCL クロック信号の立ち上がり、立ち下がりエッジ で信号処理を行う。 抵抗で VDD 電位にプルアップし、他のオープンドレイン(あるいはオープンコレクタ)出力のデバ イスとワイヤードオア接続して使用する。 SDA(シリアルデータ入出力)端子 SDA 端子は入出力にシリアルデータ転送を行うためのもので、信号入力端子と、Nch 型トランジス タオープンドレイン出力端子から構成される。 SDA ラインも SCL ライン同様、抵抗で VDD 電位にプルアップし、他のオープンドレイン(あるいは オープンコレクタ)出力のデバイスとワイヤードオア接続して使用する。 No.A2068-4/11 LE24L042CS-B 動作説明 1.スタートコンディション SCL ラインが「H」レベルの時に、SDA ラインを「H」から「L」へ変化させることで、スタートコンディショ ンとなる。EEPROM としてのスレーブ動作はスタートコンディションで始まる。 2.ストップコンディション SCL ラインが「H」レベルの時に、SDA ラインを「L」から「H」へ変化させることで、ストップコンディショ ンとなる。 読み出しシーケンスの際、ストップコンディションを受け取ると、読み出し動作は中断され、デバ イスはスタンバイモードとなる。書き込みシーケンスの際、ストップコンディションを受け取ると、 書き込みデータの取り込みを終了し、EEPROM の書き換え動作を開始する。 tSU.STA tHD.STA tSU.STO SCL SDA 3.データ転送 SCL ラインが「L」である期間に SDA ラインを変化させることで、データ転送を行う。SCL ラインが「H」 である期間に SDA ラインが変化すると、スタートあるいはストップコンディションとして認識され る。 tSU.DAT tHD.DAT SCL SDA 4.アクノリッジ データ転送は、8 ビット連続して転送され、続いて 9 番目のクロックサイクル期間において、デー タを受信するシステムバス上のデバイスが SDA ラインを「L」にして、データを受信したというアクノ リッジ信号を返す。EEPROM の書き換え動作中は、アクノリッジ信号は返さない。 SCL 1 8 9 SDA SDA tAA tDH No.A2068-5/11 LE24L042CS-B 5.デバイス・アドレッシング 通信を行うために、システム上のマスタデバイスは、スレーブデバイスに対して、スタートコンデ ィションを発生させる。引き続き、7 ビット長のデバイスアドレスと 1 ビット長のリード/ライト命 令コードを、SDA バス上に送ることで固有のスレーブデバイスと通信することができる。 デバイスアドレスの上位 4 ビットはデバイスコードと呼び、本製品は「1010」に固定されている。本 製品は、デバイスコードに続く 2 ビットのスレーブアドレスを S1、S2 内部に有し、出荷時 S1=0、 S2=0 に設定されている。 SDA から入力されたデバイスコード+スレーブアドレスと本製品のデバイスコード+実装時に設定 したスレーブアドレスを比較し一致した場合には、9 番目のクロックサイクル期間において本製品 がアクノリッジを返し、リード/ライト命令コードに従いリードまたはライト動作を行う。もし一致 しなければスタンバイモードとなる。なお、スレーブデバイスを切換えた直後に読み出しを実行す る際は、ランダムリードコマンドを使用する。 LE24L042 1 MSB 0 1 0 S2 S1 A8 R/W LSB No.A2068-6/11 LE24L042CS-B 6.EEPROM 書き込み動作 6-1.バイトライト EEPROM が、スタートコンディションに続き、7 ビット長のデバイスアドレスと、ライト命令コード の「0」を受け取ると、アクノリッジを発生する。続けて、8 ビット長のワードアドレスを受け取り、 アクノリッジを発生、さらに 8 ビットの書き込みデータを受け取り、アクノリッジを発生した後、 ストップコンディションを受け取ることで、指定したメモリアドレスの EEPROM の書き換え動作が開 始される。書き換え時間はストップコンディション後、tWC 期間で終了する。EEPROM の書き換え動 作中は、入力が無効となり、アクノリッジ信号は返さない。 1 1 0 0 S2 S1 A8 W Data A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 ACK ACK R/W Stop SDA Start Word_Address ACK 6-2.ページライト 本製品は、最大 16 バイトのページ書き込みが可能である。基本的なデータ転送手順は、バイトライ トと同様に、スタートコンディションに続き、7 ビット長のデバイスアドレスと、ライト命令コー ド「0」、ワードアドレス(n)、データ(n)の順に、9 ビットごとのアクノリッジ「0」を確認しながら入 力する。データ(n)入力後にストップコンディションを入力しないで書き込みデータ(n+1)を入力す るとページライトモードに入る。以降、連続的に 8 ビットの書き込みデータの受け取りと、アクノ リッジの発生を繰り返し、最大ページサイズ分の書き込みデータを受け取ることができる。 書き込みデータ(n+1)を入力した時点で、ワードアドレスの下位 4 ビット(A0~A3)は自動的にインク リメントされ(n+1)番地になる。このように書き込みデータを次々と入力することができ、書き込み データ入力ごとにページ内のワードアドレスがインクリメントされる。もし、書き込みデータが 16 バイトを越える場合やページの最終アドレスを越える場合は、ページ内ワードアドレスがロール オーバーする。また、同一アドレスに書き込みデータが 2 度以上入力されることになるが、その場 合は最後に入力された書き込みデータが有効になる。最後に、ストップコンディションを受け取る ことで、書き込みデータを受け取ったページサイズに相当する EEPROM の書き換え動作が、指定した メモリアドレスから始まる。 SDA Start Memory_Address(n) 1 0 1 0 S2 S1 A8 W A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 Data(n) Data(n+1) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 ACK ACK R/W D1 D0 D7 D6 ACK ACK D7 D6 D1 D0 D7 D6 D1 D0 D7 D6 D7 D6 D1 D0 ACK D1 D0 ACK Stop Data(n+x) ACK 0 1 0 S2 S1 A8 W 1 NO ACK R/W 0 1 Start 1 Start SDA Start 6-3.アクノリッジポーリング アクノリッジポーリングは、EEPROM の書き換え動作の終了を知るために用いる。ストップコンディ ションを受け取り、いったん EEPROM が書き換えを開始すると、全ての動作は禁止され、マスターデ バイスの送出する信号に応答することはできない。従って、EEPROM の書き換え動作の終了を知るた めには、マスターデバイスから EEPROM(スレーブデバイス)に対してスタートコンディション・デバ イスアドレス・ライト命令コードを送出し、スレーブデバイスの応答を検出する。 すなわち、スレーブデバイスがアクノリッジを返さなければ、書き換え動作中であることを示し、 アクノリッジを返せば、書き換え動作が終了したということを知ることができる。 0 S2 S1 A8 W NO ACK R/W 1 0 1 0 S2 S1 A8 W ACK R/W No.A2068-7/11 LE24L042CS-B 7.EEPROM リード動作 7-1.カレントアドレスリード EEPROM の内部アドレスは、書き込み*・読み出し動作とも、最後にアクセスしたメモリアドレスの +1 番地を保持する。従って、マスタデバイスが EEPROM のアドレス・ポインタの位置を認識してい るのであれば、ワードアドレスを指定することなしに、現在のアドレス・ポインタのメモリアドレ スより、データを読み出すことができる。 カレントアドレスリードではライトと同様に、スタートコンディションに続き、7 ビット長のデバ イスアドレスと、リード命令コードの「1」を受け取ると、EEPROM がアクノリッジを発生する。この 後、(n+1)番地のデータ 8 ビットが上位からシリアルに出力される。8 ビット出力された後、アク ノリッジを返さず、ストップコンディションを入力することで EEPROM はリード動作を終了しスタン バイ状態となる。 もし、前回の読み出しアドレスが最終番地の場合、カレントアドレスリードのアドレスは、ロール オーバーし 0 番地となる。 *: ページ書き込み後のカレントアドレスは、書き込むデータが 1 バイト以上 16 バイト未満の場合 は、指定したワードアドレスに書き込むバイト数+1 番地となり、書き込むデータが 16 バイト 以上の場合は、指定したワードアドレスとなる。また、バイトライトでページ内の最終番地(A3 ~A0=1111b)をワードアドレスとして指定した場合、書き込み後の内部アドレスはページ内の最 初の番地(A3~A0=0000b)となる。 1 0 1 0 S2 S1 A8 R Stop SDA Start Device_Address D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 ACK R/W NO ACK 7-2.ランダムリード ランダムリードは、任意のメモリアドレスを指定しデータを読み出すモードである。アドレスの指 定は、ダミーのライト入力により行う。 まず、EEPROM が、スタートコンディションに続き、7 ビット長のデバイスアドレスと、ライト命令 コードの「0」を受け取るとアクノリッジを発生する。続けて、8 ビット長のワードアドレスを受け取 り、アクノリッジを発生する。ここまでの動作で、EEPROM 内のアドレスカウンタにワードアドレス がロードされる。 次に再度スタートコンディションを入力しカレントリードを行う。これによりダミーライト入力で 入力されたワードアドレスのデータが出力される。データ出力後、アクノリッジを返さず、ストッ プコンディションを入力するとリードを終了しスタンバイ状態となる。 0 1 0 S2 S1 A8 W Device_Address D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 0 1 0 S2 S1 A8 R ACK ACK R/W Data(n) D7 D6 D1 D0 ACK R/W Stop 1 Memory_Address Start SDA Start Device_Address NO ACK Current Read Dummy Write 7-3.シーケンシャルリード データを連続してリードするモードで、カレントアドレスリード,ランダムリードともに動作が可 能である。8 ビットのデータが出力された後、アクノリッジ「0」を入力しストップコンディションを 発行せずリードを続けると、アドレスがインクリメントされ、次のアドレスのデータが出力される。 このようにデータ出力後にアクノリッジ「0」を入力し続けると、アドレスインクリメントしながら 次々とデータが出力される。アドレスが最終番地になった場合は、0 番地にロールオーバーして連 続リードされる。動作の終了はカレントアドレスリード,ランダムリードと同様にアクノリッジを 返さず、ストップコンディションを入力することで終了する。 1 0 1 0 S2 S1 A8 R Data(n+1) Data(n) D7 D6 ACK R/W D1 D0 D7 D6 ACK D1 D0 Data(n+x) Data(n+2) D7 D6 ACK D7 D6 D1 D0 ACK D1 D0 Stop SDA Start Device_Address NO ACK No.A2068-8/11 LE24L042CS-B アプリケーションノート 1)ソフトウェアリセット 電源立ち上がり後の誤動作の回避およびコマンド入力中のリセットを行うために下図のソフトウェ アリセット(スタートコンディション+ダミークロック 9 回+スタートコンディション)を実行する こと。ダミークロック入力期間中は SDA バスを開放(プルアップによる H)とすること。ダミークロッ ク期間中では EEPROM より ACK 出力ならびにリードデータが出力されることが考えられるので強制的 に H を入力すると過電流が流れてしまう。 また、このソフトウェアリセット機能は EEPROM への書き込み期間中(tWC)働かないので注意するこ と。 SCL 1 2 8 9 SDA 2)SDA 端子のプルアップ抵抗 SDA 端子は I2C バスプロトコルの機能上、必ずプルアップ抵抗(数 kΩ~数 10kΩ)を接続すること。 この抵抗値(RPU)は本製品を制御するマイコン等の VIL、IIL および本製品の VOL-IOL 特性より適切 な値を選択すること。一般に抵抗値が大きいと動作周波数が制限され、小さいと動作消費電流が増 加する。 RPU の最大値 SDA バスに接続されるデバイスの入力リークの総和(IL)と RPU で決まるバスの電位がマイコンお よび EEPROM の入力 H レベル(VIH min)を十分満足できるよう設定すること。ただし SDA 立ち上がり 時間 tR、立下り時間 tF を満足する抵抗値に設定すること。 RPU 最大値=(VDD-VIH)/IL 例えば VDD=2.5V、IL=2μA の場合 RPU 最大値=(2.5V-2.5V×0.8)/2μA=250kΩ RPU の最小値 当社 EEPROM の低レベル出力電圧(VOL max)に 応じた抵抗値を設定すること。 RPU SDA EEPROM CBUS IL IL RPU 最小値=(VDD-VOL)/IOL 例えば VDD=2.5V、VOL=0.4V、IOL=1mA の場合 RPU 最小値=(2.5V-0.4)/1mA=2.1kΩ RPU の推奨設定値 RPU は動作周波数の要求と消費電力の兼ね合いで設定される。仮に SDA の負荷容量を 50pF、SDA 出力データの取り込みを 500ns とした場合、RPU は RPU=500ns/50pF=10kΩ程度となる。 No.A2068-9/11 LE24L042CS-B 3)電源投入時の注意 本製品は電源投入時の不用意な書き込みを防止するためのパワーオンリセット回路を搭載してい る。パワーオンリセット回路を安定に動作させるため以下の条件を守ること。また、書き込み期間 中の電源の瞬断に対してはそのデータは保証されない。 項目 VDD=1.7~3.6V 記号 電源立ち上げ時間 tRISE 電源立ち下げ時間 tOFF 電源立ち下げ電圧 Vbot min typ unit max 100 10 ms ms 0.2 V tRISE VDD tOFF Vbot 0V 注 1) SDA=H かつ SCL=L または H にすること。 2) SDA,SCL が Hi-Z にならないようにすること。 A.上記 注 1 が守れない場合および電源立ち上がり時に SDA が L になってしまう場合 電源安定後、以下のように SCL,SDA をコントロールし、SCL,SDA を共に H とする。 VDD VDD tLOW SCL SCL SDA SDA tDH tSU.DAT tSU.DAT B.上記 注 2 が守れない場合 電源安定後、ソフトウェアリセットを実行すること。 C.上記 注 1,2 共に守れない場合 電源安定後、上記 A を実行後、ソフトウェアリセットを実行すること。 4)SCL,SDA 端子のノイズフィルタ 本製品には SCL および SDA 端子にノイズを除去するためのフィルタ回路を搭載している。この 機能により 100ns 以下のパルスは認識されない。 5)低電源電圧時の書き込み禁止機能 本製品には電源電圧監視回路を搭載し、動作電源電圧範囲の保証以下での不用意な誤書込みを禁 止している。Typ.1.3V 以下では書き込み動作が開始されないことでデータを保護する。 No.A2068-10/11 LE24L042CS-B 6)スレーブアドレス設定 本製品にはスレーブアドレス端子がないが、スレーブアドレス S1,S2 の情報を内部的に保持する。 本製品のスレーブアドレスは出荷時 S1=0、S2=0 に設定されている。デバイス・アドレッシング時、 デバイスコードに引き続き、このスレーブアドレスコードの実行をすること。 ON Semiconductor and the ON logo are registered trademarks of Semiconductor Components Industries, LLC (SCILLC). SCILLC owns the rights to a number of patents, trademarks, copyrights, trade secrets, and other intellectual property. A listing of SCILLC’s product/patent coverage may be accessed at www.onsemi.com/site/pdf/Patent-Marking.pdf. SCILLC reserves the right to make changes without further notice to any products herein. SCILLC makes no warranty, representation or guarantee regarding the suitability of its products for any particular purpose, nor does SCILLC assume any liability arising out of the application or use of any product or circuit, and specifically disclaims any and all liability, including without limitation special, consequential or incidental damages. “Typical” parameters which may be provided in SCILLC data sheets and/or specifications can and do vary in different applications and actual performance may vary over time. All operating parameters, including “Typicals” must be validated for each customer application by customer’s technical experts. SCILLC does not convey any license under its patent rights nor the rights of others. SCILLC products are not designed, intended, or authorized for use as components in systems intended for surgical implant into the body, or other applications intended to support or sustain life, or for any other application in which the failure of the SCILLC product could create a situation where personal injury or death may occur. Should Buyer purchase or use SCILLC products for any such unintended or unauthorized application, Buyer shall indemnify and hold SCILLC and its officers, employees, subsidiaries, affiliates, and distributors harmless against all claims, costs, damages, and expenses, and reasonable attorney fees arising out of, directly or indirectly, any claim of personal injury or death associated with such unintended or unauthorized use, even if such claim alleges that SCILLC was negligent regarding the design or manufacture of the part. SCILLC is an Equal Opportunity/Affirmative Action Employer. This literature is subject to all applicable copyright laws and is not for resale in any manner. (参考訳) ON Semiconductor及びONのロゴはSemiconductor Components Industries, LLC (SCILLC)の登録商標です。SCILLCは特許、商標、著作権、トレードシークレット(営業秘密)と他の知 的所有権に対する権利を保有します。SCILLCの製品/特許の適用対象リストについては、以下のリンクからご覧いただけます。www.onsemi.com/site/pdf/Patent-Marking.pdf. SCILLCは通告なしで、本書記載の製品の変更を行うことがあります。SCILLCは、いかなる特定の目的での製品の適合性について保証しておらず、また、お客様 の製品において回路の応用や使用から生じた責任、特に、直接的、間接的、偶発的な損害に対して、いかなる責任も負うことはできません。SCILLCデータシー トや仕様書に示される可能性のある「標準的」パラメータは、アプリケーションによっては異なることもあり、実際の性能も時間の経過により変化する可能性がありま す。「標準的」パラメータを含むすべての動作パラメータは、ご使用になるアプリケーションに応じて、お客様の専門技術者において十分検証されるようお願い致しま す。SCILLCは、その特許権やその他の権利の下、いかなるライセンスも許諾しません。SCILLC製品は、人体への外科的移植を目的とするシステムへの使用、生命維持を 目的としたアプリケーション、また、SCILLC製品の不具合による死傷等の事故が起こり得るようなアプリケーションなどへの使用を意図した設計はされておらず、また、 これらを使用対象としておりません。お客様が、 このような意図されたものではない、 許可されていないアプリケーション用にSCILLC製品を購入または使用した場合 、 たとえ、SCILLCがその部品の設計または製造に関して過失があったと主張されたとしても、 そのような意図せぬ使用、 また未許可の使用に関連した死傷等から、直接 、 又は間接的に生じるすべてのクレーム、費用、損害、経費、および弁護士料などを、お客様の責任において補償をお願いいたします。また、SCILLCとその役員、従業員、 子会社、関連会社、代理店に対して、いかなる損害も与えないものとします。 SCILLCは雇用機会均等/差別撤廃雇用主です。この資料は適用されるあらゆる著作権法の対象となっており、いかなる方法によっても再販することはできません。 PS No.A2068-11/11