CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 1 Mbit （128 K × 8）串行 SPI nvSRAM 1 Mbit (128 K × 8) 串行 SPI nvSRAM 特性 ■ ■ ❐ 1 Mbit 的非易失性静态随机存取存储器 (nvSRAM) ❐ 内部采用 128K x 8 的组织方式 ❐ 将数据存储到 QuantumTrap 非易失性组件。存储操作是在 断电时自动启动 （AutoStore）或者由用户使用 HSB 引脚 （硬件 STORE）或 SPI 指令 （软件 STORE）启动的 ❐ 在加电时触发回调至 SRAM（加电回调）或通过 SPI 指令触 发回调至 SRAM （软件回调） ❐ 通过较小电容在断电时自动存储数据 （CY14B101Q1 除 外） 高可靠性 无限次读、写和回调周期 ❐ 一百万次 QuantumTrap 存储周期 ❐ 数据保留时间：20 年 ❐ ■ 高速串行外设接口 (SPI) 40 MHz 的时钟频率 ❐ 支持 SPI 模式 0 (0,0) 和模式 3 (1,1) ❐ ■ ■ ■ CY14B101Q1具有与行业标准8引脚NV存储器相同的引脚配 置 ❐ 8 引脚双列扁平无引脚（DFN）封装和 16 引脚小外形集成电 路 （SOIC）封装 ❐ 符合有害物质限制 （RoHS） 功能概述 赛普拉斯 CY14B101Q1/CY14B101Q2/CY14B101Q3 将每个存 储单元中具有非易失性组件的 1 Mbit nvSRAM 与串行 SPI 接口 结合在一起。该存储器采用 “128 K 字，每字 8 位 ” 的组织方 式。嵌入式非易失性元件通过采用 QuantumTrap 技术，打造出 了世界上最可靠的非易失性存储器。SRAM 能够实现无限次读写 循环，而 QuantumTrap 单元则能够提供高度可靠的非易失性数 据存储空间。断电时，数据会从 SRAM 自动传送到非易失性元件 中 （存储操作）（CY14B101Q1 除外）。加电时，数据会从非易 失性存储器回调到 SRAM （回调操作）。存储和回调操作也可以 由用户通过 SPI 指令触发。 配置 特性 写保护 ❐ 使用写保护 （WP）引脚提供硬件保护 ❐ 使用写禁用指令提供软件保护 ❐ 可为 1/4、 1/2 或整个阵列提供软件模块保护 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 自动存储 无 有 有 软件存储 有 有 有 硬件存储 无 无 有 低功耗 ❐ 3V +20%， -10% 单电源供电 ❐ 工作频率为 40 MHz 时，平均有功电流为 10 mA 行业标准配置 工业级温度 ❐ 逻辑框图 VCC CS WP SCK QuantumTrap 128 K X 8 Instruction decode Write protect Control logic STORE SRAM Array HOLD RECALL 128 K X 8 Instruction register Address Decoder SI VCAP Power Control STORE/RECALL Control HSB D0-D7 A0-A16 Data I/O register SO Status Register 赛普拉斯半导体公司 文档编号：001-63463 版本 *C • 198 Champion Court • San Jose, CA 95134-1709 • 408-943-2600 修订日期 September 19, 2014 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 目录 引脚分布 ............................................................................. 3 引脚定义 ............................................................................. 4 器件运行 ............................................................................. 5 SRAM 写入 .................................................................. 5 SRAM 读取 .................................................................. 5 存储操作 ...................................................................... 5 自动存储操作 ............................................................... 6 软件存储操作 ............................................................... 6 硬件存储和 HSB 引脚操作........................................... 6 硬件回调 （加电） ........................................................ 6 软件回调 ...................................................................... 6 禁用和启用自动存储 .................................................... 6 串行外设接口 ...................................................................... 7 SPI 概述 ...................................................................... 7 SPI 模式 ...................................................................... 8 SPI 操作功能 ...................................................................... 9 加电 ............................................................................. 9 上电复位 ...................................................................... 9 断电 ............................................................................. 9 有效功耗模式和待机功耗模式...................................... 9 SPI 功能说明 ...................................................................... 9 状态寄存器........................................................................ 10 读取状态寄存器 （RDSR）指令 ................................ 10 写入状态寄存器 （WRSR）指令............................... 10 写入保护和模块保护 ......................................................... 11 写入使能 （WREN）指令 .......................................... 11 写入禁用 （WRDI）指令 ........................................... 11 模块保护 .................................................................... 11 写保护 （WP）引脚 .................................................. 12 存储器访问........................................................................ 12 读取序列 （READ）指令 ........................................... 12 写入序列 （WRITE）指令 ......................................... 12 文档编号：001-63463 版本 *C 软件存储 （STORE）指令 ........................................ 13 软件回调 （RECALL）指令 ....................................... 14 自动存储使能 （ASENB）指令 ................................. 14 自动存储禁用 （ASDISB）指令 ................................ 14 HOLD 引脚操作 ......................................................... 14 最大额定值........................................................................ 15 工作范围 ........................................................................... 15 直流电气特性 .................................................................... 15 数据保留时间与耐久性...................................................... 16 电容 .................................................................................. 16 热阻 .................................................................................. 16 交流测试负载和波形 ......................................................... 16 交流测试条件 .................................................................... 16 交流开关特性 .................................................................... 17 开关波形 ........................................................................... 17 自动存储或加电回调 ......................................................... 18 软件控制的存储和回调循环 .............................................. 19 开关波形 ........................................................................... 19 硬件存储周期 .................................................................... 20 开关波形 ........................................................................... 20 订购信息 ........................................................................... 21 订购代码定义 ............................................................. 21 封装图 ............................................................................... 22 缩略语 ............................................................................... 24 文档规范 ........................................................................... 24 测量单位 ................................................................... 24 文档修订记录页 25 销售、解决方案和法律信息 .............................................. 26 全球销售和设计支持 .................................................. 26 产品 ........................................................................... 26 PSoC 解决方案 .......................................................... 26 页 2/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 引脚分布 图 1. 8 引脚 DFN 引脚分布 [1、 2、 3] CY14B101Q1 CS SO O 1 2 WP 3 VSS 4 EXPOSED PAD CY14B101Q2 O 8 VCC CS 7 HOLD SO 6 SCK 5 SI 1 2 VCAP 3 VSS 4 Top View (not to scale) EXPOSED PAD 8 VCC 7 HOLD 6 SCK 5 SI Top View (not to scale) 图 2. 16 引脚 SOIC 的引脚分布 NC 1 16 VCC NC 2 15 NC NC 3 14 VCAP 13 SO 12 SI CY14B101Q3 NC 4 WP 5 HOLD 6 11 SCK NC 7 10 CS VSS 8 9 Top View not to scale HSB 注释： 1. 8 引脚 DFN 封装中不提供 HSB 引脚。 2. CY14B101Q1 芯片上没有 VCAP 引脚，也不支持自动存储功能。 3. CY14B101Q2 芯片上没有 WP 引脚。 文档编号：001-63463 版本 *C 页 3/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 引脚定义 引脚名称 CS I/O 类型 说明 输入 芯片选择。当将该引脚置于低电平状态时，激活该器件。通过将该引脚置于高电平，可以使器件进入低 功耗待机模式。 SCK 输入 串行时钟。工作速度可达最大的 fSCK。在该时钟的上升沿上锁存串行输入。则在该时钟的下降沿上驱动 串行输出。 SI 输入 串行输入。用于输入所有 SPI 指令和数据的引脚。 SO 输出 串行输出。用于通过 SPI 输出数据的引脚。 WP 输入 写保护。在 SPI 中实现硬件写保护。 HOLD 输入 HOLD 引脚用于暂停串行操作。 HSB 输入 / 输出 输出：指示低电平时 nvSRAM 的繁忙状态。每次执行完硬件和软件存储后，将使用标准的大输出电流在 一小段时间 （tHHHD）内将 HSB 驱动为高电平，然后使用一个内部弱上拉电阻保持该引脚的高电平状态 （选择性地使用外部上拉电阻连接）。 输入：通过外部将该引脚置于低电平，可执行硬件存储。 VCAP 电源 自动存储电容。断电期间为 nvSRAM 提供电源，以在该过程中将数据从 SRAM 存储到非易失性元件中。 如果不需要自动存储，则必须将该引脚置于 “ 无连接 ” 状态。请勿将其连接至 VSS。 NC 无连接 无连接：该引脚未与 die （裸片）连接。 VSS 电源 接地 VCC 电源 电源范围 （2.7 V ~ 3.6 V) 裸露焊盘 （EXPOSE D PAD） 无连接 8 引脚 DFN 封装底层上的 EXPOSED PAD 引脚未连接到 die。建议将 EXPOSED PAD 连接至 VSS。散 热过孔可以用来增加热导率。 文档编号：001-63463 版本 *C 页 4/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 器件运行 表 1. 特性汇总 CY14B101Q1/CY14B101Q2/CY14B101Q3 是 1 Mbit nvSRAM 存储器，在每个存储器单元中都有非易失性元件。对 nvSRAM 的 所有读和写操作都发生在 SRAM 上，它为 nvSRAM 提供独一无 二的处理无限次存储器写入操作的能力。SRAM 中的数据由存储 序列保护，该序列将数据并行传输到非易失性 QuantumTrap 单 元中。小电容 （VCAP） 用于在断电时将 SRAM 数据自动存储到 非易失性单元中，从而 在断电时 确保数 据安全。通过可靠的 SONOS 技 术 制 造 的 QuantumTrap 非 易 失 性 元 件，可以使 nvSRAM 成为保护数据存储安全的最理想选择。 硬件存储 无 无 有 软件存储 有 有 有 该 1 Mbit 存储器阵列采用 “128 K 字，每字 8 位 ” 的组织方式。 可通过标准的 SPI 接口访问该存储器。该接口可以实现高达 40 MHz 的高时钟速度，且具有零周期延迟的读和写周期。该器件支 持 SPI 模式 0 和模式 3（CPOL，CPHA = 0，0 和 1，1），并且 可以作为 SPI 从器件工作。通过使用芯片选择 (CS) 引脚启用器 件，并通过串行输入（SI）、串行输出（SO）和串行时钟（SCK） 引脚对其进行访问。 该器件分别通过 WP 引脚和 WRDI 指令提供硬件和软件写保护功 能，并使用状态寄存器中的 BP0 和 BP1 引脚实现模块写保护机 制（1/4、1/2 或全阵列）。而且，HOLD 引脚可用于在未复位串 行序列的情况下暂停任何串行通信。 CY14B101Q1/CY14B101Q2/CY14B101Q3 使用标准的 SPI 操作 码进行存储器访问。除了用于读和写的通用 SPI 指令外，该器件 还提供了四条特殊指令。使用这些指令可实现下面四个 nvSRAM 特定功能：存储 （STORE）、回调 （RECALL）、自动存储禁用 （ASDISB）和自动存储启用 (ASENB)。 串行 (SPI) nvSRAM 与串行 EEPROM 相比的主要优点是对 nvSRAM 的所有读和写操作都以 SPI 总线的速度执行，且周期延 迟为零。因此，在任何存储器访问之后不需要等待时间。存储和 回调操作需要一定的时间来完成，在此期间将禁止所有存储器访 问。当存储或回调操作进行时，器件的繁忙状态将由硬件存储繁 忙（HSB）引脚指示，并且在状态寄存器的 RDY 位上反映出来。 该器件有三种不同的引脚配置，便于用户选择最适合他们的应用 的部件。表 1 提供了特性汇总。 表 1. 特性汇总 特性 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 WP 有 无 有 VCAP 无 有 有 HSB 无 无 有 自动存储 无 有 有 加电回调 有 有 有 文档编号：001-63463 版本 *C SRAM 写入 对 nvSRAM 的所有写操作都在 SRAM 上执行，不会用完非易失 性存储器的任何擦写周期。 这可让用户执行无限次写操作。通过 WRITE 指令执行写周期。可通过 nvSRAM 的 SI 引脚发出 WRITE 指令。该指令由 WRITE 操作码、三个地址字节和一个数据字节 组成。对 nvSRAM 的写操作以 SPI 总线速度完成，并且周期延 迟为零。 在该器件中，可通过 SPI 执行突发模式写操作。这样，可以在连 续的地址上启用写操作，而无需发出新的 WRITE 指令。当存储 器中的最后一个地址在突发模式被锁存时，地址翻转为 0x0000， 该器件继续写入。 在 SPI 协议说明的存储器访问一节中定义了 SPI 写循环序列。 SRAM 读取 读循环以 SPI 总线速度执行。执行 READ 指令后，可在周期延迟 为零的情况下读出数据。可通过 nvSRAM 的 SI 引脚发出 READ 指令。该指令包括 READ 操作码和三个地址字节。可在 SO 引脚 上读取该数据。 在该器件中，可通过 SPI 执行突发模式读操作。这样，可以在连 续的地址上启用读操作，而无需发出新的 READ 指令。当存储器 中的最后一个地址在突发模式读取中被锁存时，地址翻转为 0x0000，并且该器件继续读取。 SPI 协议说明的存储器访问一节中定义了 SPI 读循环序列。 存储操作 存储操作将 SRAM 中的数据传输到非易失性 QuantumTrap 单元 内。通过以下三种存储方法之一将数据存储到非易失性单元：自 动存储，器件断电时激活；软件存储，通过 STORE 指令激活； 硬件存储，通过 HSB 激活。在存储周期期间，首先擦除上一个 非易失性数据，接下来执行非易失性元件程序。启动存储周期 后，将禁止对 CY14B101Q1/CY14B101Q2/CY14B101Q3 的读 / 写操作，直到该周期完成为止。 系统监控状态寄存器中的 HSB 信号或 RDY 位以检测存储或软件 回调周期是否在进行中。通过将 HSB 置于低电平或将 RDY 位置 一，可以指示 nvSRAM 的忙碌状态。为了避免不必要的非易失性 存储，将忽略自动存储和硬件存储操作，除非在最新的存储或回 调循环后发生了至少一次写操作。但是，无论是否发生写操作， 都会执行软件触发的存储周期。 页 5/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 自动存储操作 自动存储操作是 nvSRAM 的独有特性，可在断电期间自动将 SRAM 数据存储到 QuantumTrap 中。该存储操作利用外部电容 （VCAP），并在断电时，允许器件安全地将数据存储到非易失性 存储器中。 在正常工作时，器件从 VCC 得到电流，以对与 VCAP 引脚连接的 电容充电。在断电期间，当 VCC 引脚上的电压降至 VSWITCH 以 下时，器件将禁止对 nvSRAM 的所有存储器访问，并通过使用来 自 VCAP 电容的电荷自动执行有条件的存储操作。如果在上一次 回调后未执行写循环，则不启动自动存储操作。 注意：如果电容未连接至 VCAP 引脚，则必须通过发出第 14 页上 的自动存储禁用 （ASDISB）指令 中指定的自动存储禁用指令禁 用自动存储。如果在没有 VCAP 引脚上的电容的情况下启用自动 存储，则器件将在没有足够电荷的情况下尝试自动存储操作以完 成存储。这样会破坏 nvSRAM 和状态寄存器中储存的数据。若要 恢复正常功能，必须发出 WRSR 指令以更新状态寄存器中的非 易失性位 BP0、 BP1 和 WPEN。 图 3 显示了用于自动存储操作的存储电容（VCAP）的正确连接。 有关 VCAP 的大小，请参见第 15 页上的直流电气特性 。 注意 CY14B101Q1：不支持自动存储操作。用户必须使用 SPI STORE 指令执行软件存储操作以保证数据的安全。 图 3. 自动存储模式 VCC 注意：每次完成硬件和软件存储操作后，将使用标准输出大电流 在一小段时间 （tHHHD）内将 HSB 置于高电平，然后通过一个 100 k 的内部上拉电阻保持该引脚的高电平状态。 注意：想要成功存储最后一个数据字节，接收到最后数据位 D0 后，至少要经过一个时钟周期后才启动硬件存储。 存储操作完成后，如果 HSB 引脚变回高电平， nvSRAM 存储器 访问将被禁止 tLZHSB 时间。如果不使用 HSB 引脚，则必须将它 置于未连接状态。 注意：CY14B101Q1/CY14B101Q2 没有 HSB 引脚。可以检测 SPI 状态寄存器中的 RDY 位以确定 nvSRAM 的就绪或繁忙状态。 回调操作 执行回调操作时，可将非易失性 QuantumTrap 元件中所存储的 数据传输到 SRAM。可通过下面其中一个方法启动回调操作：硬 件回调，在加电时启动；软件回调，通过 SPI 回调指令启动。 在内部，回调需要执行两步流程。首先，清除 SRAM 数据。然 后，将非易失性信息传输到 SRAM 单元。在进行回调周期时，将 禁止所有的存储器访问。回调操作不会更改非易失性元件中的数 据。 硬件回调 （加电） 加电期间，当 VCC 超过 VSWITCH 时，将启动自动回调序列，这 时，非易失性存储器的内容将被传输到 SRAM。数据之前已通过 存储序列存储在非易失性存储器中。 需要 tFA 时间才能完成加电回调周期。在此期间，存储器访问被 禁用。 HSB 引脚用于检测器件的就绪状态。 0.1 uF 10 kOhm 软件回调 VCC CS 使用软件回调功能时，用户可以启动回调操作以将非易失性存储 器中的内容重新存储到 SRAM 上。使用 SPI 回调指令触发软件回 调。 VCAP VCAP 需要tRECALL 时间才能完成软件回调操作。在此期间，对nvSRAM 的所有存储器访问都被禁止。在发出任何存储器访问指令前，控 制器必须提供完成回调操作所需的足够延迟。 VSS 禁用和启用自动存储 如果应用不需要自动存储功能，可通过 ASDISB 指令禁用该功 能。禁用后， nvSRAM 不会在断电时执行存储操作。 软件存储操作 使用软件存储功能时，用户可通过特殊的 SPI 指令触发存储操 作。不管在上一次 NV 操作后是否已执行了写操作，只要执行存 储指令就可以启动存储操作。 存储周期需要 tSTORE 时间才能完成，在此期间，对 nvSRAM 的 所有存储器访问都被禁止。可以轮询状态寄存器中的 RDY 位或 HSB 引脚以查找 nvSRAM 的就绪或繁忙状态。tSTORE 周期结束 后，再次激活 SRAM 以进行读和写操作。 硬件存储和 HSB 引脚操作 CY14B101Q3 中的 HSB 引脚用于控制和应答存储操作。如果没 有正在进行的存储或回调操作，可使用该引脚请求硬件存储循 环。当 HSB 引脚被置为低电平时，nvSRAM 将在 tDELAY 时间后 启动存储操作。仅在上一个存储或回调周期后已对 SRAM 进行了 写操作的条件下才开始实际的存储周期。对存储器的读和写操作 将被禁止 tSTORE 时间或在 HSB 引脚为低电平时都被禁止。 使用 ASENB 指令可以重新使能自动存储。但是，这些操作不是 非易失性操作，如果用户需要该设置来保持电源循环，则必须在 自动存储禁用或启用操作之后执行存储操作。 注意：CY14B101Q2/CY14B101Q3 出厂时已经使能自动存储功 能，CY14B101Q1/CY14B101Q2/CY14B101Q3 出厂时，所有的 单元中都写入了 0x00。在 CY14B101Q1 中，不存在 VCAP 引脚， 并且没有自动存储选项。对 CY14B101Q1 执行的自动存储使能 和禁用指令将被忽略。 注意：如果禁用自动存储，且不需要 VCAP，则 VCAP 引脚必须保 持开路状态。 VCAP 引脚绝不能接地。请勿在任何情况下禁用加 电回调操作。 HSB 引脚还起到开漏驱动器（内部 100k 弱上拉电阻）的作用， 它在进行（通过任何手段触发的）存储时在内部变为低电平以指 示繁忙状态。 文档编号：001-63463 版本 *C 页 6/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 串行外设接口 串行时钟 （SCK） SPI 概述 串行时钟由 SPI 主设备生成，在 CS 变为低电平后，通信将与该 时钟同步。 SPI 是带有芯片选择（CS）、串行输入（SI）、串行输出（SO） 和 串 行 时 钟 （SCK）引 脚 的 四 引 脚 接 口。 CY14B101Q1/CY14B101Q2/CY14B101Q3 通过 SPI 接口提供对 nvSRAM 的串行访问。该器件上的 SPI 总线最高以 40 MHz 的频 率运行。 CY14B101Q1/CY14B101Q2/CY14B101Q3 采用 SPI 模式 0 和模 式 3 进行数据通信。在这两种模式下，从设备在 SCK 的上升沿 上锁存输入，输出在下降沿上发出。因此，SCK 的第一个上升沿 表示 SI 引脚上 SPI 指令已接收到第一位 （MSB）。此外，所有 数据输入和输出均与串行时钟 SCK 同步。 SPI 是同步的串行接口，它使用时钟和数据引脚进行存储器访问 并支持数据总线上的多个器件。使用 CS 引脚可激活 SPI 总线上 的器件。 数据传输－ SI 和 SO 芯片选择、时钟和数据之间的关系是由 SPI 模式决定的。该器件 支持 SPI 的模式 0 和模式 3。在这两种模式下，数据都将在 SCK 上升沿（从 CS 变为有效之后的第一个上升沿）记录到 nvSRAM 内。 SPI 协议由操作码控制。这些操作码规定了从总线主设备到从设 备的所有指令。激活 CS 后，总线主设备传输的第一个字节便是 操作码。随后，可以传输所有地址和数据。在完成某个操作后到 发出新的操作码前， CS 必须进入无效状态。 SPI 协议中使用的 常用术语如下所示： SPI 主设备 SPI 主设备控制 SPI 总线上的操作。SPI 总线上只有一个主设备， 但可有一个或多个从设备。所有从设备共享同一个 SPI 总线。主 设备可通过 CS 引脚选择任意从设备。要启动操作，必须由主设 备将从设备的 CS 引脚置于低电平状态来激活从设备。主设备生 成 SCK （串行时钟），以便 SI 和 SO 线上的所有数据传输均与 该时钟同步。 SPI 从设备 SPI 从设备由主设备通过片选线激活。来自 SPI 主设备的串行时 钟作为从设备的输入，所有通信均与该时钟同步。 SPI 从设备永 远不会在 SPI 总线上启动通信，也不会执行主设备发出的指令。 CY14B101Q1/CY14B101Q2/CY14B101Q3 作为 SPI 从设备工 作，并与其他 SPI 从设备共享 SPI 总线。 芯片选择 （CS） 选择任意从设备时，主设备均需要断开相应的 CS 引脚。仅当 CS 引脚为低电平状态时，才能将指令发送到从设备。未选择器件 时，将忽略通过 SI 引脚的数据，同时，串行输出引脚 （SO）保 持高阻抗状态。 SPI 数据总线由 SI 和 SO 两条线组成，可用于串行数据通信。SI 又称为主出从入 （MOSI）， SO 又称为主入从出 （MISO）。主 设备通过 SI 引脚将指令发送到从设备，从设备通过 SO 引脚进行 响应。如上所述，多个从设备可共享 SI 和 SO 线。 最高有效位 （MSB） SPI 协议要求发送的第一位是最高有效位 （MSB）。该条件也适 用于地址和数据传输。 1 Mbit 串行 nvSRAM 需要一个 3 字节地址才能进行读取 / 写入操 作。然而，由于地址只有 17 位，因此器件会忽略所载入的头 7 位。虽然无需关注前 7 位，但赛普拉斯建议将这些位设为全 0， 以通过无缝切换实现更高存储容量。 串行操作码 若在 CS 处于低电平状态时选中从设备，接收到的第一字节将作 为 既 定 操 作 的 操 作 码。 CY14B101Q1/CY14B101Q2/CY14B101Q3 使用标准操作码访 问存储器。除了存储器访问外，它还提供了额外的操作码，用于 实现 nvSRAM 特定功能：STORE（存储）、RECALL（回调）、 AutoStore Enable（自动存储使能）以及 AutoStore Disable（自 动存储禁用）。更多有关信息，请参考第 9 页上的表 2。 无效操作码 如果收到无效的操作码，该操作码将被忽略。器件将忽略在 SI 引 脚上的任何额外串行数据，直到 CS 的下一个下降沿，同时 SO 引脚保持三态。 状态寄存器 CY14B101Q1/CY14B101Q2/CY14B101Q3 有一个 8 位的状态寄 存器。状态寄存器中的位用于配置 SPI 总线。第 10 页上的表 4 对这些位进行了说明。 注意：必须从 CS 的下降沿上开始执行新指令。因此，每个有效 芯片选择周期内只会发送一个操作码。 文档编号：001-63463 版本 *C 页 7/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 图 4. 采用 SPI nvSRAM 进行系统配置 SCK M OSI M IS O SCK SI SO SCK SI SO u C o n tro lle r C Y14B 101Q x CS C Y14B 101Q x HO LD CS HO LD CS1 HO LD 1 CS2 HO LD 2 SPI 模式 CY14B101Q1/CY14B101Q2/CY14B101Q3 可由微控制器驱动， 该控制器的 SPI 外设可运行于下列任一模式： ■ SPI 模式 0 （CPOL=0、 CPHA=0） ■ SPI 模式 3 （CPOL=1、 CPHA=1） 在这两种模式下，均在 SCK 的上升沿上锁存输入数据 （该上升 沿是从 CS 变为有效之后的第一个上升沿）。如果时钟从高电平 状态启动 （在模式 3 中），则采用时钟触发后的第一个上升沿。 输出数据在 SCK 的下降沿上有效。 图 5. SPI 模式 0 CS 0 SI 7 两种 SPI 模式如图 5 和图 6 中所示。当总线主设备处于待机模式 且不传输数据时，时钟的状态为： ■ 在模式 0 下，串行时钟保持为 0。 ■ 在模式 3 下，串行时钟保持为 1。 在模式 0 或模式 3 下，应在 SPI 控制器中设置 CPOL 和 CPHA 位。当通过将 CS 引脚变为低电平选择器件后，器件将从 SCK 引 脚的状态检测 SPI 模式。若选中该器件时 SCK 引脚处于低电平 状态，则会在 SPI 模式 0 下运行；如果 SCK 引脚处于高电平状 态，则会在 SPI 模式 3 下运行。 1 3 4 5 6 7 6 5 4 3 2 1 0 MSB LSB 图 6. SPI 模式 3 CS 0 1 2 3 4 5 6 7 SCK SI 7 MSB 文档编号：001-63463 版本 *C 2 SCK 6 5 4 3 2 1 0 LSB 页 8/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 SPI 操作功能 有效功耗模式和待机功耗模式 加电 当 CS 处于低电平状态时，器件被选中且处于有效功耗模式。器 件会消耗第 15 页上的直流电气特性 中指定的 ICC 电流。当 CS 处于高电平状态时，器件被取消选择；如果未进行存储或回调周 期，则器件进入待机功耗模式。如果正在进行存储或回调周期， 器件在完成该操作后进入待机功耗模式。在待机功耗模式中，由 器件吸取的电流将下降至 ISB。 当开启电源后 VCC 超过 VSWITCH 电压时即为加电。在该期间内， CS 必须采用 VCC 电压。因此，必须通过适当的上拉电阻将 CS 连 接到 VCC。作为内置安全功能时， CS 可以是边沿触发，也可以 是电平触发的。加电后，不会选择器件，直到检测到 CS 的下降 沿。这样可确保 CS 变为低电平前处于高电平状态，以开始第一 个操作。 如上所述，加电后，nvSRAM 在 tFA 的时间内进行加电回调操作， 因此，在此期间，所有存储器访问都被禁用。加电后，可检测 HSB 引脚以确定 nvSRAM 的就绪 / 繁忙状态。 上电复位 通过上电复位 （POR）电路，可以防止意外的写操作。加电时， 器件不会对任何指令做出响应，直到 VCC 达到 POR 电压阈值 （VSWITCH）。VCC 等于 POR 电压阈值后，器件会内部进行复位， 并执行加电回调操作。加电回调过程中，所有器件的访问均被禁 止。上电复位后，器件会处于下面的状态： ■ 取消选择 （加电后，在开始执行某个指令前需要检测到 CS 引 脚的下降沿）。 ■ 待机功耗模式 ■ 不处于保持条件 状态寄存器的状态： ❐ 写入使能 （WEN）位被复位为 0。 ❐ WPEN、 BP1 和 BP0 位从上一次存储操作后保持不变。 ❐ 无需关注位 4-6 都被复位为 0。 状态寄存器的 WPEN、 BP1 和 BP0 位均为非易失性位，且从上 一次存储操作后保持不变。 SPI 功能说明 CY14B101Q1/CY14B101Q2/CY14B101Q3 采用 8 位指令寄存 器。表 2 中列出了指令及对应操作代码。对于所有指令、地址和 数据，都先传输其最高有效位 （MSB），且从 CS 的高电平转为 低电平时开始传输。共有 10 条 SPI 指令，支持对 nvSRAM 中大 多数功能的访问。此外， WP、 HOLD 和 HSB 引脚提供了由硬 件驱动的附加功能。 表 2. 指令集 指令类别 状态寄存器控制 指令 ■ 在选择和将指令发送给存储器前，VCC 电压必须有效及稳定。该 电压必须保持有效状态，直到指令传输结束为止。 SRAM 读 / 写指 令 特殊 NV 指令 断电 断电时（VCC 连续减小），如果 VCC 从正常工作电压下降到低于 VSWITCH 电压阀值，则器件对收到的任何指令停止响应。断电 时，如果当前正在进行写周期，且已经接收到最后一个数据位 D0，则可以在 tDELAY 的时间内完成写操作。此后，将禁止所有 存储器访问，并进行有条件的自动存储操作（如果在上一次回调 周期后未执行写操作，则不进行自动存储操作）。该功能用于防 止断电时意外写入到 nvSRAM 内。 但是，为彻底避免在断电期间的无意写入，需要确保器件未被选 中且处于待机功耗模式，随后 CS 将采用 VCC 上的电压。 文档编号：001-63463 版本 *C 预留 指令名 WREN 操作码 0000 0110 操作 WRDI 0000 0100 复位写入使能锁 存 RDSR 0000 0101 读取状态寄存器 WRSR 0000 0001 写入状态寄存器 READ 0000 0011 从存储器阵列中 读取数据 WRITE 0000 0010 将数据写入存储 器阵列 STORE 0011 1100 软件存储 设置写入使能锁 存 RECALL 0110 0000 软件回调 ASENB 0101 1001 自动存储使能 ASDISB 0001 1001 自动存储禁用 - Reserved - 0001 1110 根据其功能， SPI 指令被分为以下几种类型： ❐ 状态寄存器访问：RDSR 和 WRSR 指令 ❐ 写保护功能：与 WP 引脚和 WEN、BP0 和 BP1 位一起使用的 WREN 和 WRDI 指令 ❐ SRAM 存储器访问：READ 和 WRITE 指令 ❐ nvSRAM 特殊指令：STORE、RECALL、ASENB 和 ASDISB 页 9/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 状态寄存器 表 4 列出了状态寄存器的位。状态寄存器由就绪位 （RDY）和数据保护位 BP1、BP0、WEN 和 WPEN 组成。可以在 nvSRAM 存储 或软件回调周期进行的同时轮询 RDY 位，以检查就绪或繁忙状态。状态寄存器可以通过 WRSR 指令进行修改，并通过 RDSR 指令进 行读取。但是，通过 WRSR 指令只能修改状态寄存器的 WPEN、BP1 和 BP0 位。WRSR 指令不会对 WEN 和 RDY 位产生任何影响。 WEN、 BP0、 BP1、位 4–6 和 WPEN 的默认出厂设置值均为 0。 表 3. 状态寄存器格式 位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 WPEN (0) X (0) X (0) X (0) BP1 (0) BP0 (0) WEN (0) RDY 表 4. 状态寄存器位定义 定义 说明 位 0 (RDY) 位 就绪 只读位指示器件执行存储器访问的就绪状态。器件在存储或软件回调周期期间将该位设置 为 “1”。 位 1 (WEN) 写入使能 WEN 指示器件是否使能写入加电时，该位默认为 ‘0’ （禁用）。 WEN = 1 --> 使能写入 WEN = 0 --> 禁用写入 位 2 （BP0） 模块保护位 0 用于保护模块。更多详细信息，请参见第 11 页上的表 5。 位 3 （BP1） 模块保护位 1 用于保护模块。更多详细信息，请参见第 11 页上的表 5。 无需关注 这些位都是非易失性的可写位。加电时，向这些位写入 0。 位 4-6 位 7 （WPEN） 写保护使能位 用于启用写保护引脚 (WP) 功能。更多详细信息，请参见第 12 页上的表 6。 读取状态寄存器 （RDSR）指令 WRSR 指令是写入指令，需要在发出之前通过 WREN 指令进行 使能 （WEN 位设置为 1）。通过使用 WRSR 操作码在 CS 下降 沿发出该指令，紧跟该操作码是要存储到状态寄存器中的 8 位数 据。由于只有 WRSR 指令才能修改位 2、 3 和 7，因此，在写入 到状态寄存器中时推荐将位 4-6 都设置为 0。 RDSR 支持对状态寄存器的访问。该指令用于检测器件的写入使 能状态或器件的就绪状态。只要存储或软件回调周期正在进行， 器件就将 RDY 位设置为 1。模块保护和 WPEN 位指示保护所覆 盖的范围。 注意：在 CY14B101Q1/CY14B101Q2/CY14B101Q3 中，写入 状态寄存器的有效值都仅在存储操作结束后才被保存至非易失性 存储器。如果自动存储已禁用 （或使用 CY14B101Q1 时），必 须进行软件存储操作以保存对状态寄存器所做的修改。 通过使用 RDSR 操作码，可以在 CS 的下降沿后发出该指令。 写入状态寄存器 （WRSR）指令 用户可通过 WRSR 指令对状态寄存器进行写操作。但是，该指 令不可用于修改位 0 和位 1 （分别为 RDY 和 WEN）。 BP0 和 BP1 位可用于选择模块保护的四个级别中的一个。此外，必须将 WPEN 位设置为 1，以使能写保护 （WP）引脚。 注意：CY14B101Q2 没有 WP 引脚。对状态寄存器位 7 进行的 修改不会影响 CY14B101Q2 的功能。 图 7. 读取状态寄存器 （RDSR）指令时序 CS 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 0 MSB 1 2 3 4 5 6 7 SCK SI SO 0 0 0 0 HI-Z 0 1 0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 MSB 文档编号：001-63463 版本 *C LSB Data LSB 页 10/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 图 8. 写入状态寄存器 （WRSR）指令时序 CS 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 SCK Data in Opcode SI 0 0 0 0 0 0 0 1 D7 X MSB X X D3 D2 X X LSB HI-Z SO 写入保护和模块保护 写入禁用 （WRDI）指令 CY14B101Q1/CY14B101Q2/CY14B101Q3 通过 WRDI 指令和 WP 提供软件和硬件的写保护功能。此外，该器件还通过状态寄 存器的 BP0 和 BP1 引脚提供模块保护机制。 写入禁用指令通过将 WEN 位清除为 0 来禁止写入操作，以防止 意外写入对器件带来的不良影响。通过在CS的下降沿发送WRDI 指令的操作码，可以发出该指令。发出 WRDI 指令后，在 CS 的 上升沿清除 WEN 位。 状态寄存器的 WEN 位表示器件的写使能和禁用状态。在使能写 入（WEN 位 = 1）后才能发出写入指令（WRSR 和 WRITE）以 及 nvSRAM 特 殊 指 令 （STORE、 RECALL、 ASENB 和 ASDISB）。 CS 写入使能 （WREN）指令 加电时，器件保持写入禁用状态。因此， WRITE、 WRSR 或 nvSRAM 特殊指令前面必须为写入使能指令。如果器件不是处于 写入使能状态 （WEN = 0），则会忽视写入指令并在 CS 处于高 电平状态时返回至待机状态。要重新启动串行通信，需要一个新 的 CS 下降沿。指令在 CS 的下降沿发出。使用该指令时，状态 寄存器的 WEN 位被设置为 1。加电时， WEN 位默认为 0。 注意：在完成写入指令（WRSR 或 WRITE）或 nvSRAM 特殊指 令 （STORE、 RECALL、 ASENB 和 ASDISB）后， WEN 位将 被清除为 0。此操作是为了防止意外写入操作而提供保护。因此， 需要在一个新的写入指令发出前使用 WREN 指令。 图 9. WREN 指令 CS 0 1 2 3 4 5 6 7 SCK SI 图 10. WRDI 指令 0 1 2 3 4 5 6 7 SCK SI 0 0 0 0 0 1 0 0 HI-Z SO 模块保护 通过状态寄存器的BP0和BP1引脚提供模块保护。可通过WRSR 指令设置这些位，并通过 RDSR 指令检测这些位。 nvSRAM 分 为四个阵列段。存储器段的四分之一、一半或者全部都受保护。 受保护段内的任何数据 都是只读的。表 5显示了模块保护位的功 能。 表 5. 模块写保护位 0 0 0 SO 文档编号：001-63463 版本 *C 0 0 HI-Z 1 1 0 电平 状态寄存器位 BP1 BP0 0 0 0 1 (1/4) 0 1 受保护的阵列地址 无 0x18000–0x1FFFF 2 (1/2) 1 0 0x10000–0x1FFFF 3 （所有） 1 1 0x00000–0x1FFFF 页 11/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 写保护 （WP）引脚 读取序列 （READ）指令 写保护引脚 （WP）用于提供硬件写保护。当 WP 引脚保持高电 平时，可以正常执行所有的读写操作。当 WP 引脚被设置为低电 平且 WPEN 位被设为 1 时，将禁止对状态寄存器的所有写操作。 当 WPEN 位为 0 时，硬件写保护功能被禁用。这样，用户能够 在 WP 引脚接地的系统内安装器件，并且仍可对状态寄存器进行 写入操作。 该器件上的读取操作是通过在 SI 引脚上发出指令并在 SO 引脚上 读取输出完成的。如要执行读取操作，请按照下面序列：将 CS 线设置为低电平并选取器件后，通过 SI 线发送读取操作码，后面 紧跟 3 个字节的地址。最高有效地址字节在位 0 中包含 A16，无 需关注其他位。地址位 A15 至 A0 在随后的两个地址字节中发送。 在 SI 引脚上发送地址最后位后，会在 SCK 下降沿到来时在 SO 线上以 D7 开始移出指定地址的数据 （D7–D0）。忽略地址最后 位后在 SI 线上的任何数据。 WP 引脚及状态寄存器的 WPEN 和模块保护位（BP1 和 BP0）可 用于禁止对存储器进行的写操作。当 WP 引脚被设置为低电平且 WPEN 位被设为 1 时，禁止对状态寄存器的任何修改。因此，可 通过设置 BP0 和 BP1 位保护存储器。 WP 引脚禁止对状态寄存 器位进行任何修改，从而实现硬件写入保护功能。 注意：CY14B101Q2 没有 WP 引脚，因此不提供硬件写入保护。 CY14B101Q1/CY14B101Q2/CY14B101Q3 允许通过 SPI 进行突 发读取操作。SPI 可以在不发出新的 READ 指令的情况下读取连 续的地址。如果只读取一个字节，读取完毕后应将 CS 线置于高 电平。可通过将 CS 线保持在低电平状态延伸读取序列，这时， 地址自动递增，且数据继续转移到 SO 引脚上。当到达最后一个 数据存储器地址 （0x1FFFF）时，地址将翻转为 0x0000，器件 继续进行读取操作。 表 6 总结该器件的所有保护功能 写入序列 （WRITE）指令 表 6. 写保护操作 器件上的写入操作通过 SI 引脚完成。进行写入操作时，如果器件 处于写入禁用状态，首先要通过 WREN 指令在器件上使能写入 功能。使能写入功能（WEN = 1）后，在 CS 的下降沿发出 WRITE 指令。 WRITE 指令继续在 SI 线上传输写入操作码，后跟 3 个字 节的地址和要写入的数据 （D7-D0）。最高有效地址字节在位 0 中包含 A16，无需关注其他位。地址位 A15 至 A0 在随后的两个 地址字节中发送。 注意：当 CS 处于低电平状态时， WP 也变为低电平，对任何写 入状态寄存器的操作都没有影响。 WPEN WP WEN 受保护的 无保护的模块 状态寄存 模块 器 0 受保护 受保护 受保护 1 受保护 可写 可写 X X 0 X 1 低电 平 1 高电 平 1 1 受保护 可写 受保护 受保护 可写 CY14B101Q1/CY14B101Q2/CY14B101Q3 允许通过 SPI 进行突 发写入操作。 SPI 可以在不发出新的 WRITE 指令的情况下写入 连续的地址。如果只写入一个字节，发送 D0 （数据的 LSB）后 应将 CS 线置于高电平。如果要写入多个字节，应使 CS 线保持 低电平状态，地址自动递增。将 SI 线上的随后字节视为数据字 节，并将其写入连续地址中。当到达最后一个数据存储器地址 （0x1FFFF）时，地址将翻转为 0x0000，器件继续进行写入操 作。在完成写入序列后，将 WEN 位复位为 0。 可写 存储器访问 所有存储器访问都是通过使用 READ 和 WRITE 指令完成的。在 进行存储或回调周期过程中无法使用这些指令。可通过 HSB 引 脚和状态寄存器的 RDY 位表示正在进行的存储周期。 注意：当突发写入到达受保护的模块地址时，仍在受保护空间内 保持地址递增，但是不将任何数据写入到受保护的存储器内。如 果突发写入的地址翻转到不受保护的空间，就恢复写入操作。如 果在写入受保护的模块中使能突发写入，则以同一操作执行。 图 11. 读取指令时序 CS 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 Op-Code SI 0 0 0 0 SO 0 0 6 7 ~ ~ ~ ~ 0 SCK 20 21 22 23 0 1 2 3 4 5 6 7 17-bit Address 1 1 0 0 MSB 0 0 0 0 0 A16 A3 A2 A1 A0 LSB D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 LSB Data MSB 文档编号：001-63463 版本 *C 页 12/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 图 12. 突发模式读取指令时序 CS 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 Op-Code 0 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 0 0 7 1 2 3 4 5 6 7 17-bit Address 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 ~ ~ SI 20 21 22 23 0 ~ ~ 1 ~ ~ 0 SCK A16 0 MSB A3 A2 A1 A0 LSB Data Byte N ~ ~ Data Byte 1 SO D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 MSB MSB LSB LSB 图 13. 写入指令时序 CS 1 2 3 4 5 0 7 6 1 2 3 4 5 6 7 ~ ~ ~ ~ 0 SCK Op-Code SI 0 0 0 0 0 20 21 22 23 0 1 2 3 4 5 6 7 17-bit Address 0 1 0 0 0 0 0 0 0 A3 A2 A1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 A16 0 MSB LSB MSB LSB Data HI-Z SO 图 14. 突发模式写入指令时序 CS 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 20 21 22 23 0 1 2 3 4 5 6 7 0 7 ~ ~ 1 ~ ~ 0 SCK 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A16 4 5 6 7 ~ ~ 0 0 ~ ~ SI 17-bit Address 1 3 Data Byte N Data Byte 1 Op-Code 2 A3 A2 A1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 LSB MSB MSB SO nvSRAM 特殊指令 CY14B101Q1/CY14B101Q2/CY14B101Q3 提供四条用来访问 nvSRAM 特定功能的特殊指令：STORE、RECALL、ASDISB 和 ASENB。表 7 列出了这些指令。 软件存储 （STORE）指令 执行 STORE 指令后，nvSRAM 进行软件存储操作。无论从上次 存储或回调操作后是否进行写入，均进行存储操作。 LSB HI-Z 表 7. nvSRAM 特殊指令 函数名称 STORE RECALL ASENB ASDISB 操作码 0011 1100 0110 0000 0101 1001 0001 1001 操作 软件存储 软件回调 自动存储使能 自动存储禁用 要发出该指令，器件必须使能写入功能 （WEN 位 = 1）。通过在 CS 下降沿后在 SI 引脚上传输存储操作码来执行该指令。发出 STORE 指令后，在 CS 的上升沿上清除 WEN 位。 文档编号：001-63463 版本 *C 页 13/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 自动存储禁用 （ASDISB）指令 图 15. 软件存储操作 CY14B101Q2/CY14B101Q3 中默认使能自动存储功能。 ASDISB 指令禁用自动存储功能。该设置不是非易失性的。如要 在电源循环后使之保持不变，那么，在进行该设置后，需要执行 存储序列。 CS 0 1 2 3 4 5 6 7 要发出该指令，器件必须使能写入功能 （WEN 位 = 1）。通过在 CS下降沿后在SI引脚上传输 ASDISB操作码来执行该指令。发出 ASDISB 指令后，在 CS 的上升沿上清除 WEN 位。 SCK 0 0 1 1 1 1 0 0 图 18. 自动存储禁用操作 HI-Z SO CS 软件回调 （RECALL）指令 0 执行 RECALL 指令后， nvSRAM 将执行软件回调操作。要发出 该指令，器件必须使能写入功能 （WEN 位 = 1）。 SCK 通过在 CS 下降沿后在 SI 引脚上传输回调操作码来执行该指令。 发出 RECALL 指令后，在 CS 的上升沿上清除 WEN 位。 SI SO 图 16. 软件回调操作 0 2 0 3 1 4 1 5 0 6 0 7 1 HI-Z HOLD 引脚操作 CS 0 1 2 3 4 5 6 HOLD 引脚用于暂停串行通信。在选中器件且串行序列正在运行 时，即使未复位串行序列，HOLD 引脚仍能通过主设备暂停串行 通信。要暂停通信，必须在 SCK 引脚为低电平时将 HOLD 引脚 置于低电平。 CS 和 HOLD 引脚必须保持低电平，以暂停串行通 信。器件串行通信暂停后，将忽略 SI 引脚输入，且 SO 引脚处于 高阻抗状态。要恢复串行通信，必须在 SCK 引脚为低电平时将 HOLD 引脚置于高电平 （SCK 可能会在 HOLD 操作的过程中切 换）。 7 SCK SI 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 HI-Z SO 自动存储使能 （ASENB）指令 可通过自动存储使能指令在CY14B101Q1上使能自动存储功能。 该设置不是非易失性的。如要在电源循环后使之保持不变，那 么，在进行该设置后，需要执行存储序列。 要发出该指令，器件必须使能写入功能 （WEN 位 = 1）。通过在 CS 下降沿后在 SI 引脚上传输 ASENB 操作码来执行该指令。发出 ASENB 指令后，在 CS 的上升沿上清除 WEN 位。 注意：如果在 CY14B101Q1 中执行 ASDISB 和 ASENB 指令， 由于软件序列处理时间 （tSS）的持续时长，器件将处于繁忙状 态。但是，由于在内部禁用了自动存储， ASDISB 和 ASENB 指 令对 CY14B101Q1 不起任何作用。 图 19. HOLD 操作 CS SCK ~ ~ SI HOLD SO 图 17. 自动存储使能操作 CS 0 1 2 3 4 5 6 7 SCK SI 0 1 0 1 SO 文档编号：001-63463 版本 *C 1 0 0 1 HI-Z 页 14/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 最大额定值 超过最大额定值可能会缩短器件的使用寿命。这些用户指导未经 过测试。 存放温度 ..................................................–65 °C 到 +150 °C 最长存储时间 在 150°C 环境温度下 ..............................1000 个小时 在 85°C 环境温度下 .......................................... 20 年 最高结温 ..................................................................... 150°C 相对于 VSS 的供电电压 VCC ........................ –0.5 V 到 +4.1 V 应用于高阻 （High Z）状态下 的输出直流电压 ......................................0.5 V 至 VCC+ 0.5 V 处于接地电位的 任意引脚的跳变电压 （< 20 ns）......... –2.0 V 至 VCC+ 2.0 V 封装功率散耗能力 （TA = 25 °C） ............................... 1.0 W 表面组装铅焊温度 （3 秒）....................................... +260 °C 直流输出电流 （每次只输出 1 路电流，持续时间 1 秒）15 mA 静电放电电压 （根据 MIL-STD-883，方法 3015） ........................ > 2001 V 栓锁电流 ................................................................. > 200 mA 工作范围 范围 工业级 环境温度 VCC –40°C 至 +85°C 2.7 V 至 3.6 V 输入电压 ..............................................–0.5 V 到 VCC+ 0.5 V 直流电气特性 在 工作范围的条件下 参数 说明 测试条件 最小值 2.7 典型值 [4] 3.0 最大值 3.6 单位 V VCC 供电电压 ICC1 Vcc 平均电流 在 fSCK = 40 MHz 的条件下。 无输出负载下获得的值 (IOUT = 0 mA) – – 10 mA ICC2 存储过程中的 VCC 平均电流 无需关注所有的输入， VCC = 最大值 tSTORE 期间的平均电流 – – 10 mA ICC4 自动存储循环期间 VCAP 的平 均电流 无需关注所有的输入。 tSTORE 期间的 平均电流 – – 5 mA ISB VCC 待机电流 CS > (VCC – 0.2 V)。 VIN < 0.2 V 或 > (VCC – 0.2 V)。 非易失性循环完成后的待机电流强度。 输入是静态的。 f = 0 MHz。 – – 5 mA IIX[5] 输入漏电流 （HSB 除外） VCC = 最大值， VSS < VIN < VCC –1 – +1 µA 输入漏电流 （用于 HSB） VCC = 最大值， VSS < VIN < VCC VCC = Max, VSS < VOUT < VCC –100 – +1 µA IOZ 关闭状态的输出漏电流 VIH 输入高电平电压 VIL 输入低电平电压 VOH 输出高电平电压 IOUT = –2 mA VOL 输出低电平电压 IOUT = 4 mA – – 0.4 V VCAP[6] VVCAP[7, 8] 存储电容 介于 VCAP 引脚和 VSS 之间 61 68 180 µF 器件在 VCAP 引脚上的最大驱 动电压 VCC = 最大值 – – VCC V –1 – +1 µA 2.0 – VCC + 0.5 V VSS – 0.5 – 0.8 V 2.4 – – V 注释： 4. 典型值的温度为 25°C， VCC = VCC(Typ)。并未经过 100% 测试。 5. 如果高电平有效和低电平有效的驱动程序均被禁用，对于 HSB 引脚，当 VOH 等于 2.4 V 时， IOUT = -2 µA。使能这些驱动程序后，标准 VOH 和 VOL 均有效。该参数被 特性表征化，但未经过测试。 6. VCAP 的最小值可保证能够提供用来完成自动存储操作的电荷。在加电回调周期内， VCAP 的最大值确保使用了最小的电压给 VCAP 上的电容充电。这样，在紧急断电 期间，可以顺利地完成自动存储操作。因此，建议始终使用介于指定的最小和最大值之间的电容。请参考 应用笔记 AN43593，了解有关 VCAP 选项的详细信息。 7. 当选择 VCAP 电容时，将提供 VCAP 引脚上的最大电压 （VVCAP）作为指导。在工作温度范围内的 VCAP 电容的额定电压应高于 VVCAP 电压。 8. 这些参数仅通过设计保证，并未经过测试。 文档编号：001-63463 版本 *C 页 15/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 数据保留时间与耐久性 在工作范围的条件下 参数 DATAR 数据保留时间 说明 最小值 20 单位 NVC 非易失性存储操作 1,000 年 K 最大值 单位 6 pF 8 pF 8 引脚 DFN 单位 电容 参数 [9] 说明 CIN 输入电容 COUT 输出引脚电容 测试条件 TA = 25 °C， f = 1 MHz， VCC = VCC(Typ) 热阻 JA JC 参数 [9] 说明 热阻 （结温） 热阻 （壳温） 测试条件 16 引脚 SOIC 根据 EIA/JESD51 的要求，测试条件遵循 测试热阻的标准测试方法和过程。 55.17 17.7 C/W 2.64 18.8 C/W 交流测试负载和波形 图 20. 交流测试负载和波形 577 577 3.0 V 3.0 V R1 R1 输出 输出 30 pF R2 789 5 pF R2 789 交流测试条件 输入脉冲电平 ........................................................ 0 V 到 3 V 输入上升和下降时间 （10% – 90%） .......................... < 3 ns 输入和输出的时序参考电平 .......................................... 1.5 V 注释： 9. 这些参数仅通过设计保证，并未经过测试。 文档编号：001-63463 版本 *C 页 16/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 交流开关特性 在工作范围 [10] 的条件下 赛普拉斯参数 fSCK tCL tCH tCS tCSS tCSH tSD tHD tHH tSH tCO tHHZ[11] tHLZ[11] tOH tHZCS 备用参数 40 MHz 最小值 最大值 – 40 11 – 11 – 20 – 10 – 10 – 5 – 5 – 5 – 5 – – 9 – 15 – 15 0 – – 25 说明 时钟频率， SCK 时钟脉冲宽度为低电平的时间 时钟脉冲宽度为高电平的时间 CS 为高电平的时间 CS 建立时间 CS 保持时间 数据的建立时间 数据的保持时间 HOLD 保持时间 HOLD 建立时间 输出有效 HOLD 到输出为高阻态的时间 HOLD 到输出为低阻态的时间 输出保持时间 输出禁用时间 fSCK tWL tWH tCE tCES tCEH tSU tH tHD tCD tV tHZ tLZ tHO tDIS 单位 MHz ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns 开关波形 图 21. 同步数据时序 （模式 0） tCS CS tCSS tCH tCL tCSH SCK tSD SI tHD VALID IN VALID IN VALID IN tCO SO HI-Z tOH tHZCS HI-Z 图 22. HOLD 时序 ~ ~ CS SCK tHH tHH tSH tSH HOLD tHHZ tHLZ SO 注释： 10. 测试条件采用等于或短于 3 ns 的信号跳变时间， VCC/2 的时序参考电平， 0 至 VCC(typ) 的输入脉冲电平以及图 20 中所示的指定 IOL/IOH 的输出负载和负载电容。 11. 这些参数仅通过设计保证，并未经过测试。 文档编号：001-63463 版本 *C 页 17/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 自动存储或加电回调 在工作范围的条件下 参数 单位 加电回调时间 最小值 – [13] 存储周期时间 – [14] 完成 SRAM 周期的时长 – 25 ns – 150 2.65 – V s tFA [12] tSTORE CY14B101Q1/CY14B101Q2/ CY14B101Q3 说明 tDELAY VSWITCH tVCCRISE [15] 低电压触发电平 VCC 上升时间 最大值 20 ms 8 ms VHDIS[15] HSB 输出禁用电压 – 1.9 V tLZHSB[15] HSB 为高电平到 nvSRAM 有效时间。 – 5 s tHHHD[15] HSB 为高电平有效时间 – 500 ns 开关波形 图 23. 自动存储或加电回调 [16] VCC VSWITCH VHDIS t VCCRISE tHHHD Note 13 13 tSTORE Note tHHHD 17 Note tSTORE Note 17 HSB OUT tDELAY tLZHSB AutoStore tLZHSB tDELAY POWERUP RECALL tFA tFA Read & Write Inhibited (RWI) POWER-UP RECALL Read & Write BROWN OUT AutoStore POWER-UP RECALL Read & Write POWER DOWN AutoStore 注释： 12. 在 VCC 超过 VSWITCH 时开始 tFA 。 13. 如果执行完最后一次非易失性周期后尚未对 SRAM 进行写操作，将不启动自动存储或硬件存储操作。 14. 在启动硬件存储 / 软件存储 / 回调 / 自动存储启用或禁用时，会在 tDELAY 时间内持续启用 SRAM 操作。 15. 这些参数仅通过设计保证，并未经过测试。 16. VCC 小于 VSWITCH 时，将在存储、回调时忽略读写周期。 17. 在通电和断电期间，如果通过外部电阻上拉 HSB 引脚， HSB 会发生短时脉冲。 文档编号：001-63463 版本 *C 页 18/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 软件控制的存储和回调循环 在工作范围的条件下 参数 说明 tRECALL tSS CY14B101Q1/CY14B101Q2/ CY14B101Q3 [18, 19] 单位 最小值 最大值 回调持续时间 – 200 s 软序列处理时间 – 100 s 开关波形 图 24. 软件存储周期 [19] 图 25. 软件回调周期 [19] CS CS 0 1 2 3 4 5 6 7 0 SCK SI 1 2 3 4 5 6 7 SCK 0 0 1 1 1 1 0 0 SI 0 1 1 0 0 0 0 0 tRECALL tSTORE HI-Z RWI HI-Z RWI RDY RDY 图 26. 自动存储使能周期 图 27. 自动存储禁用周期 CS CS 0 1 2 3 4 5 6 0 7 2 3 4 0 1 0 1 1 0 0 SI 1 0 0 0 1 1 6 7 HI-Z RDY 0 0 1 t SS tSS RWI 5 SCK SCK SI 1 RWI HI-Z RDY 注释： 18. 这是执行软序列指令所耗费的时间。 Vcc 电压必须保持高电平以保证有效地寄存指令。 19. 存储和回调等指令会锁定 I/O，直到操作完成，这便更加延长该时间。请参见特定的指令。 文档编号：001-63463 版本 *C 页 19/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 硬件存储周期 在工作范围的条件下 CY14B101Q3 参数 说明 硬件存储脉冲宽度 tPHSB 最小值 最大值 15 – 单位 ns 开关波形 图 28. 硬件存储周期 [20] Write Latch set ~ ~ tPHSB HSB (IN) tSTORE tHHHD ~ ~ tDELAY HSB (OUT) tLZHSB RWI tPHSB HSB (IN) RWI HSB pin is driven HIGH to VCC only by Internal 100 K: resistor, HSB driver is disabled SRAM is disabled as long as HSB (IN) is driven LOW. tDELAY ~ ~ HSB (OUT) ~ ~ Write Latch not set 注释： 20. 如果最后一次非易失性循环完成后尚未对 SRAM 进行写操作，则将不会发生自动存储或硬件存储操作。 文档编号：001-63463 版本 *C 页 20/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 订购信息 订购代码 封装图 封装类型 工作范围 CY14B101Q2-LHXI 001-50671 8 引脚 DFN （使用 VCAP) 工业级 上述所有器件都是无铅的。 订购代码定义 CY 14 B 101 Q 2-SF X I T 选项： T - 盘带封装 温度： I - 工业范围 (–40 ~ 85 °C) 无铅 封装： SF - 16 SOIC LH - 8 DFN 1 - 带 WP 2 - 带 VCAP 3 - 带 VCAP、 WP 和 HSB Q - 串行 SPI nvSRAM 电压： B - 3.0 V 密度： 101 - 1 Mb 14 - nvSRAM 赛普拉斯 文档编号：001-63463 版本 *C 页 21/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 封装图 图 29. 8 引脚 DFN （5 × 6 × 0.85 mm）封装外形， 001-50671 NOTES: 1. ALL DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS 2. PACKAGE WEIGHT: TBD 3. BASED ON REF JEDEC # MO-240 EXCEPT DIMENSIONS (L) and (b) 文档编号：001-63463 版本 *C 001-50671 *C 页 22/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 封装图 （续） 图 30. 16 引脚 SOIC （0.413 × 0.299 × 0.0932 英寸）封装外形， 51-85022 51-85022 *E 文档编号：001-63463 版本 *C 页 23/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 缩略语 文档规范 说明 测量单位 缩略语 CPHA 时钟相位 CPOL 时钟极性 °C 摄氏度 DFN 双列扁平无引脚 Hz 赫兹 EEPROM 电可擦写可编程只读存储器 kHz 千赫兹 EIA 电子工业联盟 k 千欧姆 I/O 输入 / 输出 Mbit 兆位 JEDEC 联合电子器件工程委员会 MHz 兆赫兹 LSB 最低有效位 A 微安 MSB 最高有效位 F 微法 nvSRAM 非易失性静态随机存取存储器 s 微秒 RWI 禁止读和写 mA 毫安 RoHS 有害物质限制 ms 毫秒 SPI 串行外设接口 ns 纳秒 SONOS 微米硅氧化氮氧化硅半导体 欧姆 SOIC 小外形集成电路 % 百分比 SRAM 静态随机存取存储器 pF 皮法 V 伏特 W 瓦特 文档编号：001-63463 版本 *C 符号 测量单位 页 24/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 文档修订记录页 文档标题：CY14B101Q1/CY14B101Q2/CY14B101Q3， 1 Mbit （128 K × 8）串行 SPI nvSRAM 文档编号：001-63463 ECN 版本 变更者 提交日期 变更说明 ** 3002218 VLX 08/06/2010 本文档译自英文版 001-50091 *F。 *A 3319593 VLX 07/18/2011 本文档译自英文版 001-50091 *H。 *B 3394574 VLX 10/04/2011 进行少量编辑。 *C 4507775 SNYQ 09/19/2014 本文档版本号为 Rev*C，译自英文版 001-50091 Rev*M。 文档编号：001-63463 版本 *C 页 25/26 CY14B101Q1 CY14B101Q2 CY14B101Q3 销售、解决方案和法律信息 全球销售和设计支持 赛普拉斯公司拥有一个由办事处、解决方案中心、工厂代表和经销商组成的全球性网络。要找到离您最近的办事处，请访问赛普拉斯 所在地。 产品 汽车级产品 PSoC 解决方案 cypress.com/go/automotive psoc.cypress.com/solutions cypress.com/go/clocks PSoC 1 | PSoC 3 | PSoC 5 时钟与缓冲区 接口 照明与电源控制 存储器 cypress.com/go/interface cypress.com/go/powerpsoc cypress.com/go/plc cypress.com/go/memory 光学与图像传感器 PSoC cypress.com/go/image cypress.com/go/psoc 触摸感应产品 cypress.com/go/touch USB 控制器 无线 / 射频 cypress.com/go/USB cypress.com/go/wireless © 赛普拉斯半导体公司， 2010-2014。此处，所包含的信息可能会随时更改，恕不另行通知。除赛普拉斯产品内嵌的电路外，赛普拉斯半导体公司不对任何其他电路的使用承担任何责任。也不会以明 示或暗示的方式授予任何专利许可或其他权利。除非与赛普拉斯签订明确的书面协议，否则赛普拉斯产品不保证能够用于或适用于医疗、生命支持、救生、关键控制或安全应用领域。此外，对于可能 发生运转异常和故障并对用户造成严重伤害的生命支持系统，赛普拉斯不授权将其产品用作此类系统的关键组件。若将赛普拉斯产品用于生命支持系统中，则表示制造商将承担因此类使用而招致的所 有风险，并确保赛普拉斯免于因此而受到任何指控。 所有源代码 （软件和 / 或固件）均归赛普拉斯半导体公司 （赛普拉斯）所有，并受全球专利法规 （美国和美国以外的专利法规）、美国版权法以及国际条约规定的保护和约束。赛普拉斯据此向获许可 者授予适用于个人的、非独占性、不可转让的许可，用以复制、使用、修改、创建赛普拉斯源代码的派生作品、编译赛普拉斯源代码和派生作品，并且其目的只能是创建自定义软件和 / 或固件，以支 持获许可者仅将其获得的产品依照适用协议规定的方式与赛普拉斯集成电路配合使用。除上述指定的用途外，未经赛普拉斯的明确书面许可，不得对此类源代码进行任何复制、修改、转换、编译或演 示。 免责声明：赛普拉斯不针对此材料提供任何类型的明示或暗示保证，包括 （但不仅限于）针对特定用途的适销性和适用性的暗示保证。赛普拉斯保留在不做出通知的情况下对此处所述材料进行更改的 权利。赛普拉斯不对此处所述之任何产品或电路的应用或使用承担任何责任。对于合理预计可能发生运转异常和故障，并对用户造成严重伤害的生命支持系统，赛普拉斯不授权将其产品用作此类系统 的关键组件。若将赛普拉斯产品用于生命支持系统中，则表示制造商将承担因此类使用而招致的所有风险，并确保赛普拉斯免于因此而受到任何指控。 产品使用可能受适用于赛普拉斯软件许可协议的限制。 文档编号：001-63463 版本 *C 本文件中所提及的所有产品和公司名称均为其各自所有者的商标。 修订日期 September 19, 2014 页 26/26