1K Microwire兼容串行EEPROM：93AA46A/B/C、93LC46A/B/C、93C46A/B/C器件解析

在電子設(shè)計領(lǐng)域，串行EEPROM是一種常見且重要的存儲器件。Microchip Technology Inc.的93AA46A/B/C、93LC46A/B/C、93C46A/B/C系列1K Microwire兼容串行EEPROM，憑借其出色的性能和多樣化的特性，在眾多應(yīng)用場景中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。今天，我們就來深入了解一下這些器件。

文件下載：93C46BT SN.pdf

器件概述

這些器件屬于1Kbit低電壓串行電可擦除可編程只讀存儲器（EEPROM）。它們具有多種版本，不同版本在工作電壓范圍、字長、溫度范圍和封裝形式等方面存在差異。

器件選擇

特性亮點

• 低功耗CMOS技術(shù)：適合低功耗應(yīng)用場景，有效降低系統(tǒng)能耗。
• ORG引腳選擇字長：對于‘46C’版本，可通過ORG引腳選擇8位或16位字長，增加了設(shè)計的靈活性。
• 自定時擦除/寫入周期：包括自動擦除功能，簡化了操作流程。
• 數(shù)據(jù)保護電路：具備電源開/關(guān)數(shù)據(jù)保護功能，確保數(shù)據(jù)的安全性。
• 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3線串行I/O：便于與其他設(shè)備進行通信。
• 設(shè)備狀態(tài)信號：通過Ready/Busy信號可實時了解設(shè)備狀態(tài)。
• 順序讀取功能：方便連續(xù)讀取數(shù)據(jù)。
• 高耐久性：可進行1,000,000次擦除/寫入循環(huán)，數(shù)據(jù)保留時間超過200年。
• RoHS合規(guī)：符合環(huán)保要求。

電氣特性

絕對最大額定值

DC特性

不同的輸入輸出電壓、電流等參數(shù)在不同的條件下有相應(yīng)的規(guī)定。例如，高電平輸入電壓（V_IH）在V_CC ≥ 2.7V時為2.0V，在V_CC < 2.7V時為0.7V_CC 。這些參數(shù)的設(shè)定確保了器件在不同工作條件下的穩(wěn)定性。

AC特性

時鐘頻率（F_CLK）、時鐘高時間（T_CKH）、時鐘低時間（T_CKL）等交流參數(shù)也根據(jù)不同的V_CC范圍有不同的要求。例如，在4.5V ≤ V_CC < 5.5V時，93XX46C的時鐘頻率最大為3 MHz。

功能描述

啟動條件

當(dāng)CS和DI相對于CLK的正邊緣首次同時為高電平時，設(shè)備檢測到啟動位。在檢測到啟動條件之前，CS、CLK和DI可以任意組合變化（除了啟動條件），不會導(dǎo)致設(shè)備執(zhí)行任何操作。一旦CS為高電平，設(shè)備不再處于待機模式。

數(shù)據(jù)輸入/輸出（DI/DO）

DI用于同步時鐘輸入啟動位、操作碼、地址和數(shù)據(jù)。DO在讀取模式下用于輸出數(shù)據(jù)，同時在擦除和寫入周期中提供Ready/Busy狀態(tài)信息。需要注意的是，將DI和DO引腳連接在一起時，在讀取操作前的“虛擬零”期間，如果A0為邏輯高電平，可能會發(fā)生“總線沖突”，此時可通過在DI和DO之間連接電阻來限制電流。

數(shù)據(jù)保護

當(dāng)V_CC低于典型電壓（‘93AA’和‘93LC’器件為1.5V，‘93C’器件為3.8V）時，所有操作模式均被禁止。EWEN和EWDS命令可提供額外的數(shù)據(jù)保護，防止在正常操作中意外編程。

擦除操作

ERASE指令將指定地址的所有數(shù)據(jù)位強制設(shè)置為邏輯‘1’狀態(tài)。CS在加載最后一個地址位后拉低，對于‘93C’器件，在最后一個地址位之前CLK的上升沿啟動寫入周期。DO引腳用于指示設(shè)備的Ready/Busy狀態(tài)。

全擦除（ERAL）

ERAL指令將整個內(nèi)存陣列擦除為邏輯‘1’狀態(tài)。其周期與擦除周期類似，但操作碼不同。V_CC必須≥4.5V才能正常執(zhí)行ERAL操作。

擦除/寫入禁用和啟用（EWDS/EWEN）

設(shè)備上電時處于擦除/寫入禁用（EWDS）狀態(tài)，所有編程模式必須先執(zhí)行擦除/寫入啟用（EWEN）指令。執(zhí)行EWEN指令后，編程保持啟用狀態(tài)，直到執(zhí)行EWDS指令或移除V_CC 。

讀取操作

READ指令從指定內(nèi)存位置輸出串行數(shù)據(jù)，輸出數(shù)據(jù)位在CLK的上升沿切換，并在指定時間延遲（T_PD）后穩(wěn)定。當(dāng)CS保持高電平時，可進行順序讀取。

寫入操作

WRITE指令后跟隨8位（ORG為低或A版本器件）或16位（ORG引腳為高或B版本器件）數(shù)據(jù)，寫入指定地址。對于‘93AA’和‘93LC’器件，最后一個數(shù)據(jù)位時鐘輸入DI后，CS的下降沿啟動自定時自動擦除和編程周期；對于‘93C’器件，最后一個數(shù)據(jù)位CLK的上升沿啟動該周期。

全寫入（WRAL）

WRAL指令將整個內(nèi)存陣列寫入指定數(shù)據(jù)，包含自動ERAL周期。V_CC必須≥4.5V才能正常執(zhí)行WRAL操作。

引腳描述

芯片選擇（CS）

高電平選擇設(shè)備，低電平取消選擇并使設(shè)備進入待機模式。編程周期一旦開始，不受CS信號影響，CS在連續(xù)指令之間必須至少低250 ns。

串行時鐘（CLK）

用于同步主設(shè)備與93XX系列設(shè)備之間的通信，操作碼、地址和數(shù)據(jù)位在CLK的正邊緣時鐘輸入和輸出。

數(shù)據(jù)輸入（DI）

同步時鐘輸入啟動位、操作碼、地址和數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)輸出（DO）

在讀取模式下輸出數(shù)據(jù)，在擦除和寫入周期中提供Ready/Busy狀態(tài)信息。

組織（ORG）

連接到V_CC或邏輯高電平時選擇(x16)內(nèi)存組織，連接到V_SS或邏輯低電平時選擇(x8)內(nèi)存組織。93XX46A設(shè)備始終為(x8)組織，93XX46B設(shè)備始終為(x16)組織。

封裝信息

該系列器件提供多種封裝形式，包括8引腳PDIP、SOIC、MSOP、TSSOP、SOT - 23、8引腳2x3 DFN/TDFN等。每種封裝都有其特定的尺寸和引腳布局，并且提供了詳細的封裝標(biāo)記信息和推薦的焊盤圖案。

總結(jié)

Microchip的93AA46A/B/C、93LC46A/B/C、93C46A/B/C系列串行EEPROM具有豐富的特性和多樣化的選擇，適用于各種低功耗、非易失性存儲應(yīng)用。在設(shè)計過程中，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，綜合考慮工作電壓、字長、溫度范圍、封裝形式等因素，合理選擇器件，并嚴格按照電氣特性和功能要求進行操作，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。你在使用這些器件的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。