W25Q16数据手册.docx

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W25Q16数据手册

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

1.一般说明

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-pinSOIC208-mil

-30MB/S随机存取（每32字节）-8-padWSON6×5-mm（W25Q80/16）

-比得上16位并行存储器-16-pinSOIC300-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<1μA（典型值）

--40℃～+85℃工作

3.引脚排列SOIC208-mil

图1a.W25Q80、W25Q16、W25Q32引脚分配，8-pinSOIC208-mil（封装代号SS）

4.

引脚排列WSON6×5-mm

图1b.W25Q80、W25Q16引脚分配，8-padWSON6×5-mm（封装代号ZP）

5.引脚描述SOIC208-mil和WSON6×5-mm

引脚编号

引脚名称

I/O

功能

1

/CS

I

片选端输入

2

DO（IO1）

I/O

数据输出（数据输入输出1）*1

3

/WP（IO2）

I/O

写保护输入（数据输入输出2）*2

4

GND

地

5

DI（IO0）

I/O

数据输入（数据输入输出0）*1

6

CLK

I

串行时钟输入

7

/HOLD（IO3）

I/O

保持端输入（数据输入输出3）*2

8

VCC

电源

*1IO0和IO1用在双倍/四倍传输中

*2IO0–IO3用在四倍传输中

6.引脚排列SOIC300-mil

图1c.W25Q16和W25Q32引脚分配，8-pinSOIC300-mil（封装代号SF）

7.引脚描述SOIC300-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）*2

2

VCC

电源

3

N/C

未连接

4

N/C

未连接

5

N/C

未连接

6

N/C

未连接

7

/CS

I

片选端输入

8

DO（IO1）

I/O

数据输出（数据输入输出1）*1

9

/WP（IO2）

I/O

写保护输入（数据输入输出2）*2

10

GND

地

11

N/C

未连接

12

N/C

未连接

13

N/C

未连接

14

N/C

未连接

15

DI（IO0）

I/O

数据输入（数据输入输出0）*1

16

CLK

I

串行时钟输入

*1IO0和IO1用在双倍/四倍传输中

*2IO0–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6×5-mmWSON（封装代号ZP）。

W25Q16提供8-pin塑料208-mil宽体SOIC（封装代号SS）和6×5-mmWSON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（

）

SPI片选（/CS）引脚使能和禁止芯片操作。

当

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0CLK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1

05h

（S7-S0）

（2）

读状态寄存器2

35h

（S15-S8）

（2）

写状态寄存器

01h

（S7-S0）

（S15-S8）

页编程

02h

A23-A16

A15-A8

A7-A0

（D7-D0）

四倍页编程

32h

A23-A16

A15-A8

A7-A0

（D7-D0,…）（3）

块擦除（64KB）

D8h

A23-A16

A15-A8

A7-A0

块擦除（32KB）

52h

A23-A16

A15-A8

A7-A0

扇区擦除（4KB）

20h

A23-A16

A15-A8

A7-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

A3h

10.2.3指令表2

10.2.4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）

10.2.1732KB块擦除（52h）

10.2.1864KB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）

10.2.24解除低功耗或者高性能模式/芯片ID（ABh）

10.2.25读取制造商/芯片ID（90h）

10.2.26读取唯一ID

（1）

10.2.27JEDECID（9Fh）

10.2.28状态位复位（FFh或者FFFFh）

11.电气特性（初步的）（4）

11.1.最大绝对值范围

（1）

11.2.工作范围

11.3.耐久度和数据保留

11.4.禁止写临界值

11.5.DC电气特性

11.6.AC测量环境

11.7.AC电气特性

11.8.串行输出时序

11.9.输入时序

11.10.保持时序

12.封装说明

13.命名规则

13.1.有效的产品编号和顶面标记

14.修订历史

重要说明