W25Q16数据手册.docx

带双倍SPI和四倍SPI接口的8M-bit，16M-bit和32M-bit的串行Flash存储器目 录1.一般说明52.特点53.引脚排列SOIC 208-mil64.引脚排列WSON 65-mm65.引脚描述SOIC208-mil和WSON 65-mm66.引脚排列 SOIC 300-mil77.引脚描述 SOIC 300-mil77.1.封装类型87.2.片选端（/CS）87.3.串行数据输入、输出和IOs（DI、DO和IO0、IO1、IO2、IO3）87.4.写保护（/WP）87.5.保持端（/HOLD）87.6.串行时钟（CLK）88.结构框图89.功能描述99.1.SPI总线操作99.1.1标准SPI操作指南99.1.2双倍SPI操作指南109.1.3四倍SPI操作指南109.1.4保持端功能109.2.写保护109.2.1写保护特点1010.控制和状态寄存器1010.1.状态寄存器1010.1.1忙信号1010.1.2写使能（WEL）1010.1.3块保护位（BP2、BP1和BP0）1010.1.4顶部/底部保护（TB）1010.1.5扇区/块保护（SEC）1010.1.6状态寄存器保护（SRP1、SPR0）1010.1.7四倍使能（QE）1010.1.8状态寄存器保护1010.2.操作指南1010.2.1制造商和芯片标识1010.2.2指令表11010.2.3指令表21210.2.4允许写入（06h）1210.2.5禁止写入（04h）1210.2.6读状态寄存器1（05h）和状态寄存器2（35h）、1210.2.7写状态寄存器（01h）1210.2.8读数据（03h）1210.2.9快速读数据（0Bh）1210.2.10双倍快速读输出（3Bh）1210.2.11四倍快速读数据（6Bh）1210.2.12双倍快速读I/O（BBh）1210.2.13四倍快速读I/O（EBh）1210.2.14页编程（02h）1210.2.15四倍输入页编程（32h）1210.2.16扇区擦除（20h）1210.2.1732KB块擦除（52h）1210.2.1864KB块擦除（D8H）1210.2.19全片擦除（C7h/60h）1210.2.20暂停擦除（75h）1210.2.21恢复擦除（7Ah）1210.2.22低功耗（B9h）1210.2.23高性能模式（A3h）1210.2.24解除低功耗或者高性能模式/芯片ID（ABh）1210.2.25读取制造商/芯片ID（90h）1210.2.26读取唯一ID（1）1210.2.27JEDEC ID（9Fh）1210.2.28状态位复位（FFh或者FFFFh）1211.电气特性（初步的）（4）1211.1.最大绝对值范围（1）1211.2.工作范围1311.3.耐久度和数据保留1311.4.禁止写临界值1311.5.DC电气特性1311.6.AC测量环境1311.7.AC电气特性1311.8.串行输出时序1311.9.输入时序1311.10.保持时序1312.封装说明1313.命名规则1313.1.有效的产品编号和顶面标记1314.修订历史131. 一般说明W25Q80(8M-bit)，W25Q16(16M-bit)和W25Q32(32M-bit)是为系统提供一个最小的空间、引脚和功耗的存储器解决方案的串行Flash存储器。25Q系列比普通的串行Flash存储器更灵活，性能更优越。基于双倍/四倍的SPI，它们能够可以立即完成提供数据给RAM，包括存储声音、文本和数据。芯片支持的工作电压2.7V到3.6V，正常工作时电流小于5mA，掉电时低于1uA。所有芯片提供标准的封装。W25Q80/16/32由每页256字节，总共4,096/8,192/16,384页组成。每页的256字节用一次页编程指令即可完成。每次擦除16页（扇区）、128页（32KB块）、256页（64KB块）和全片擦除。W25Q80/16/32有各自的256/512/1024个可擦除扇区和16/32/64个可擦除块。最小4KB扇区允许更灵活的应用去要求数据和参数保存（见图2）。W25Q80/16/32支持标准串行外围接口（SPI），和高速的双倍/四倍输出，双倍/四倍用的引脚：串行时钟、片选端、串行数据I/O0(DI)、I/O1(DO)、I/O2(WP)和I/O3(HOLD)。SPI最高支持80MHz，当用快读双倍/四倍指令时，相当于双倍输出时最高速率160MHz，四倍输出时最高速率320MHz。这个传输速率比得上8位和16位的并行Flash存储器。HOLD引脚和写保护引脚可编程写保护。此外，芯片支持JEDEC标准，具有唯一的64位识别序列号。2. 特点SPI串行存储器系列灵活的4KB扇区结构-W25Q80:8M位/1M字节(1,048,576)-统一的扇区擦除（4K字节）-W25Q16:16M位/2M字节(2,097,152)-块擦除（32K和64K字节）-W25Q32:32M位/4M字节(4,194,304)-一次编程256字节-每256字节可编程页-至少100,000写/擦除周期-数据保存20年标准、双倍和四倍SPI-标准SPI:CLK、CS、DI、DO、WP、HOLD高级的安全特点-双倍SPI:CLK、CS、IO0、IO1、WP、HOLD-软件和硬件写保护-四倍SPI:CLK、CS、IO0、IO1、IO2、IO3-选择扇区和块保护-一次性编程保护(1)高性能串行Flash存储器-每个设备具有唯一的64位ID(1)-比普通串行Flash性能高6倍注1：-80MHz时钟频率这些特点在特殊订单中。-双倍SPI相当于160MHz请联系Winbond获得更详细资料。-四倍SPI相当于320MHz封装-40MB/S连续传输数据-8-pin SOIC 208-mil-30MB/S随机存取（每32字节）-8-pad WSON 65-mm(W25Q80/16)-比得上16位并行存储器-16-pin SOIC 300-mil(W25Q16/32)低功耗、宽温度范围-单电源2.7V-3.6V-工作电流4mA，掉电1A（典型值）- -40+85工作3. 引脚排列SOIC 208-mil图1a.W25Q80、W25Q16、W25Q32引脚分配，8-pin SOIC 208-mil（封装代号SS）4. 引脚排列WSON 65-mm图1b.W25Q80、W25Q16引脚分配，8-pad WSON 65-mm（封装代号ZP）5. 引脚描述SOIC208-mil和WSON 65-mm引脚编号引脚名称I/O功能1/CSI片选端输入2DO(IO1)I/O数据输出（数据输入输出1）*13/WP(IO2)I/O写保护输入（数据输入输出2）*24GND地5DI(IO0)I/O数据输入（数据输入输出0）*16CLKI串行时钟输入7/HOLD(IO3)I/O保持端输入（数据输入输出3）*28VCC电源*1 IO0和IO1用在双倍/四倍传输中*2 IO0 IO3用在四倍传输中6. 引脚排列 SOIC 300-mil图1c.W25Q16和W25Q32引脚分配，8-pin SOIC 300-mil（封装代号SF）7. 引脚描述 SOIC 300-mil引脚编号引脚名称I/O功能1/HOLD(IO3)I/O保持端输入（数据输入输出3）*22VCC电源3N/C未连接4N/C未连接5N/C未连接6N/C未连接7/CSI片选端输入8DO(IO1)I/O数据输出（数据输入输出1）*19/WP(IO2)I/O写保护输入（数据输入输出2）*210GND地11N/C未连接12N/C未连接13N/C未连接14N/C未连接15DI(IO0)I/O数据输入（数据输入输出0）*116CLKI串行时钟输入*1 IO0和IO1用在双倍/四倍传输中*2 IO0 IO3用在四倍传输中7.1. 封装类型W25Q80提供8-pin塑料208-mil宽体SOIC（封装代号SS）和65-mm WSON（封装代号ZP）。W25Q16提供8-pin塑料208-mil宽体SOIC（封装代号SS）和65-mm WSON如图1a和1b。W25Q16和W25Q32提供16-pin塑料300-mil宽体SOIC（封装代号SF）如图1c。封装图和尺寸规格在数据手册的末尾。7.2. 片选端（CS）SPI片选（/CS）引脚使能和禁止芯片操作。当CS为高电平时，芯片未被选择，串行数据输出（DO、IO0、IO1、IO2和IO3）引脚为高阻态。未被选择时，芯片处于待机状态下的低功耗，除非芯片内部在擦除、编程。当/CS变成低电平，芯片功耗将增长到正常工作，能够从芯片读写数据。上电后，在接收新的指令前，/CS必须由高变为低电平。上电后，/CS必须上升到VCC（见“写保护”和图30）。在/CS接上拉电阻可以完成这个。7.3. 串行数据输入、输出和IOs（DI、DO和IO0、IO1、IO2、IO3）W25Q80、W25Q16和W25Q32支持标准SPI、双倍SPI和四倍SPI。标准的SPI传输用单向的DI（输入）引脚连续的写命令、地址或者数据在串行时钟（CLK）的上升沿时写入到芯片内。标准的SPI用单向的DO（输出）在CLK的下降沿从芯片内读出数据或状态。双倍和四倍SPI指令用双向的IO引脚在CLK的上升沿来连续的写指令、地址或者数据到芯片内，在CLK的下降沿从芯片内读出数据或者状态。四倍SPI指令操作时要求在状态寄存器2中的四倍使能位（QE）一直是置位状态。当QE=1时/WP引脚变为IO2，/HOLD引脚变为IO3。7.4. 写保护（/WP）写保护引脚（/WP）用来保护状态寄存器。和状态寄存器的块保护位（SEC、TB、BP2、BP1和BP0）和状态寄存器保护位（SRP）对存储器进行一部分或者全部的硬件保护。/WP引脚低电平有效。当状态寄存器2的QE位被置位了，/WP引脚（硬件写保护）的功能不可用，被用作了IO2。见图1a、1b和1c的四倍I/O操作的引脚排列。7.5. 保持端（/HOLD）当/HOLD引脚是有效时，允许芯片暂停工作。在/CS为低电平时，当/HOLD变为低电平，DO引脚将变为高阻态，在DI和CLK引脚上的信号将无效。当/HOLD变为高电平，芯片恢复工作。/HOLD功能用在当有多个设备共享同一SPI总线时。/HOLD引脚低电平有效。当状态寄存器2的QE位被置位了，/HOLD引脚的功能不可用，被用作了IO3。见图1a、1b和1c的四倍I/O操作的引脚排列。7.6. 串行时钟（CLK）串行时钟输入引脚为串行输入和输出操作提供时序。（见SPI操作）8. 结构框图9. 功能描述9.1. SPI总线操作9.1.1 标准SPI操作指南和W25Q80/16/32兼容的SPI总线包含四个信号：串行时钟（CLK）、片选端（/CS）、串行数据输入（DI）和串行数据输出（DO）。标准的SPI用DI输入引脚在CLK的上升沿连续的写命令、地址或数据到芯片内。DO输出在CLK的下降沿从芯片内读出数据或状态。支持SPI总线的工作模式0（0，0）和3（1，1）。模式0和模式3的主要区别在于常态时的CLK信号，当SPI主机已准备好数据还没传输到串行Flash中，对于模式0 CLK信号常态为低，9.1.2 双倍SPI操作指南9.1.3 四倍SPI操作指南9.1.4 保持端功能9.2. 写保护9.2.1 写保护特点10. 控制和状态寄存器10.1. 状态寄存器10.1.1 忙信号10.1.2 写使能（WEL）10.1.3 块保护位（BP2、BP1和BP0）10.1.4 顶部/底部保护（TB）10.1.5 扇区/块保护（SEC）10.1.6 状态寄存器保护（SRP1、SPR0）10.1.7 四倍使能（QE）10.1.8 状态寄存器保护10.2. 操作指南10.2.1 制造商和芯片标识10.2.2 指令表1（1）指令名称字节1（代码）字节2字节3字节4字节5字节6写使能06h禁止写04h读状态寄存器105h(S7-S0)（2）读状态寄存器235h(S15-S8)（2）写状态寄存器01h(S7-S0)(S15-S8)页编程02hA23-A16A15-A8A7-A0(D7-D0)四倍页编程32hA23-A16A15-A8A7-A0(D7-D0,)(3)块擦除(64KB)D8hA23-A16A15-A8A7-A0块擦除(32KB)52hA23-A16A15-A8A7-A0扇区擦除(4KB)20hA23-A16A15-A8A7-A0全片擦除C7h/60h暂停擦除75h恢复擦除7Ah掉电模式B9h高性能模式A3h10.2.3 指令表210.2.4 允许写入（06h）10.2.5 禁止写入（04h）10.2.6 读状态寄存器1（05h）和状态寄存器2（35h）、10.2.7 写状态寄存器（01h）10.2.8 读数据（03h）10.2.9 快速读数据（0Bh）10.2.10 双倍快速读输出（3Bh）10.2.11 四倍快速读数据（6Bh）10.2.12 双倍快速读I/O（BBh）10.2.13 四倍快速读I/O（EBh）10.2.14 页编程（02h）10.2.15 四倍输入页编程（32h）10.2.16 扇区擦除（20h）10.2.17 32KB块擦除（52h）10.2.18 64KB块擦除（D8H）10.2.19 全片擦除（C7h/60h）10.2.20 暂停擦除（75h）10.2.21 恢复擦除（7Ah）10.2.22 低功耗（B9h）10.2.23 高性能模式（A3h）10.2.