CY15B104Q:4-Mbit (512 K × 8) Serial (SPI) F-RAM Datasheet (Japanese).pdf

CY15B104Q
4M ビ ッ ト (512K×8) シ リ アル (SPI) F-RAM
4M ビ ッ ト (512K×8) シ リ アル (SPI) F-RAM
特長
512K×8 構成の 4M ビ ッ ト 強誘電体ラ ン ダム ア ク セス メ モ リ
(F-RAM)
14
❐ 高いア ク セス可能回数 : 100 兆 (10 ) 回の読み出 し ／書き込み
❐ 151年のデー タ 保持 (デー タ 保持期間お よびア ク セス可能回
数表を ご参照 )
❐ NoDelay™ 書き込み
❐ 信頼性の高い強誘電体プ ロ セス を使用
■ 高速のシ リ アル ペ リ フ ェ ラル イ ン タ ー フ ェ ース (SPI)
❐ 最大周波数 40MHz
❐ シ リ アル フ ラ ッ シ ュ および EEPROM から の置き換え
❐ SPI モー ド 0 (0、 0) お よびモー ド 3 (1、 1) に対応
■ 洗練 さ れた書き込み保護スキーム
❐ 書き込み保護 (WP) ピ ン を使用 し たハー ド ウ ェ アによ る保
護
❐ 書き込みデ ィ ス エーブル命令を使用 し た ソ フ ト ウ ェ アに よ
る保護
❐ ア レ イの 1/4、 1/2、 または全体を対象 と し た ソ フ ト ウ ェ ア
ブ ロ ッ ク保護
■ デバイ ス ID
❐ メ ー カ ー ID および製品 ID
■ 低消費電力
❐ 1MHz でのア ク テ ィ ブ電流 300A
❐ ス タ ンバイ電流 100A (typ)
❐ ス リ ープ モー ド 電流 3A (typ)
■ 低動作電圧 : VDD=2.0V ～ 3.6V
■ 産業機器用途向け温度範囲 : –40°C ～ +85°C
■ パ ッ ケージ
❐ 8 ピ ン小型集積回路 (SOIC) パ ッ ケージ
❐ 8 ピ ンの薄型デ ュ アル フ ラ ッ ト ノ ー リ ー ド (TDFN) パ ッ
ケージ
■ RoHS 準拠
■
論理ブ ロ ッ ク 図
機能の説明
CY15B104Q は高度な強誘電体プ ロ セス を適用 し た 4M ビ ッ ト
の不揮発性 メ モ リ で す。 強誘電体 ラ ン ダ ム ア ク セ ス メ モ リ
(F-RAM) は不揮発性であ り 、 RAM 同様に読み書き を実行 し ま
す。 またシ リ アル フ ラ ッ シ ュや EEPROM、 その他の不揮発性
メ モ リ によ る複雑 さ 、 オーバーヘ ッ ド 、 シス テム レ ベルの信頼
性関連問題を回避 し 、 151 年間にわた っ て信頼で き るデー タ 保
持がで き ます。
シ リ アル フ ラ ッ シ ュや EEPROM と 違 っ て、 CY15B104Q はバ
ス速度で書き込み動作を実行 し ます。 書き込み遅延は発生 し ま
せん。 デー タ は、 各バイ ト がデバイ スに正常に転送 さ れた直後
に メ モ リ ア レ イ に書き込まれます。 次のバス サ イ ク ルはデー
タ ポー リ ング を必要 と せず開始で き ます。 また本製品は他の不
揮発性 メ モ リ と 比較 し て多 く の書き込み可能回数を提供 し てい
ます。 CY15B104Q は 1014 回の読み出 し ／書き込みサイ ク ル、
即ち EEPROM に比べ 1 億倍の書き込みサイ ク ルに対応で き ま
す。
これらの能力によ り 、 CY15B104Q は頻繁で高速書き込みを必
要 と する不揮発性 メ モ リ の用途に理想的な も のにな り ます。 こ
れらの用途例は、 書き込み回数を重視するデー タ 収集から、 シ
リ アル フ ラ ッ シ ュや EEPROM を使 っ た長い書き込みデー タ 保
持期間に起因 し てデー タ を損失する可能性がある厳 し い工業用
制御ま で及びます。
CY15B104Q はハー ド ウ ェ ア置き換えがで き る ため、 シ リ アル
EEPROM やフ ラ ッ シ ュ を使用するユーザーに大幅な利点を提
供 し ます。 CY15B104Q は F-RAM 技術の高速な書き込み性能
を生かすため高速の SPI バス を使用 し ます。 デバイ スは読み出
し 専用デバイ ス ID を内蔵 し ています。 これによ り 、 ホス ト は
メ ー カ ー、 製品の容量、 製品のレ ビ ジ ョ ン を判断で き ます。 デ
バイ ス仕様は、 –40°C ～ +85°C の産業機器用温度範囲において
保証 さ れます。
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く だ さ い。
WP
Instruction Decoder
Clock Generator
Control Logic
Write Protect
CS
HOLD
SCK
512 K x 8
F-RAM Array
Instruction Register
Address Register
Counter
19
8
SI
Data I/O Register
SO
3
Nonvolatile Status
Register
Cypress Semiconductor Corporation
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
•
198 Champion Court
•
San Jose, CA 95134-1709
•
408-943-2600
改訂日 2015 年 10 月 16 日
CY15B104Q
目次
ピ ン配置 ............................................................................. 3
ピ ンの機能 .......................................................................... 3
概要 .................................................................................... 4
メ モ リ アーキテ ク チ ャ ............................................... 4
シ リ アル ペ リ フ ェ ラル イ ン タ ー フ ェ ース (SPI) バス 4
SPI 概要 ...................................................................... 4
SPI モー ド ................................................................... 5
電源投入時か ら最初のア ク セス ま で ........................... 6
コ マ ン ド の構成 ........................................................... 6
WREN - 書き込みイ ネーブル ラ ッ チのセ ッ ト ............ 6
WRDI - 書き込みイ ネーブル ラ ッ チの リ セ ッ ト ......... 6
ス テー タ ス レ ジス タ および書き込み保護 .......................... 7
ス テー タ ス レ ジス タ 読み出 し (RDSR) ....................... 7
ス テー タ ス レ ジス タ 書き込み (WRSR) ...................... 7
メ モ リ の動作 ...................................................................... 8
書き込み動作 ............................................................... 8
読み出 し 動作 ............................................................... 8
高速読み出 し 動作 ........................................................ 8
HOLD ピ ンの動作 ..................................................... 10
ス リ ープ モー ド ........................................................ 10
デバイ ス ID ............................................................... 11
ア ク セス可能回数 ...................................................... 11
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
最大定格 ........................................................................... 12
動作範囲 ........................................................................... 12
DC 電気的特性 ................................................................. 12
デー タ 保持期間およびア ク セス可能回数 ......................... 13
静電容量 ........................................................................... 13
熱抵抗 ............................................................................... 13
AC テ ス ト 条件 ................................................................. 13
AC ス イ ッ チ ング特性 ....................................................... 14
パワー サイ クル タ イ ミ ング ............................................ 16
注文情報 ........................................................................... 17
注文コ ー ド の定義 ...................................................... 17
パ ッ ケージ図 .................................................................... 18
略語 .................................................................................. 20
本書の表記法 .................................................................... 20
測定単位 .................................................................... 20
改訂履歴 ........................................................................... 21
セールス、 ソ リ ュ ーシ ョ ンおよび法律情報 ..................... 22
ワール ド ワ イ ド 販売 と 設計サポー ト ......................... 22
製品 ........................................................................... 22
PSoC® ソ リ ュ ーシ ョ ン ............................................ 22
サイ プ レ ス開発者コ ミ ュ ニ テ ィ ................................ 22
テ ク ニ カル サポー ト ................................................. 22
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CY15B104Q
ピ ン配置
図 1. 8 ピ ン SOIC ピ ン配置
CS
1
SO
2
WP
3
VSS
4
Top View
not to scale
8
VDD
7
HOLD
6
SCK
5
SI
図 2. 8 ピ ン TDFN ピ ン配置
CS
1
SO
2
WP
3
VSS
4
EXPOSED
PAD
8
VDD
7
HOLD
6
SCK
5
SI
Top View
not to scale
ピ ンの機能
ピ ン名
I/O
タ イプ
説明
CS
入力
チ ッ プ セ レ ク ト : こ のア ク テ ィ ブ LOW 入力でデバイ ス を起動 さ せる。 HIGH にな っ た場合、 デバイ スは低消
費電力ス タ ンバイ モー ド に移行 し 、 他の入力を無視 し 、 出力が ト ラ イ ス テー ト に さ れる。 LOW にな っ た場合、
デバイ スは SCK 信号を内部で ア ク テ ィ ブにする。 CS の立ち下が り エ ッ ジは、 すべてのオペ コ ー ド の発行前に
発生 し なければな ら ない
SCK
入力
シ リ アル ク ロ ッ ク : 入出力はシ リ アル ク ロ ッ ク に同期 さ れる。 入力は立ち上が り エ ッ ジ で ラ ッ チ さ れ、 出力は
立ち下が り エ ッ ジ で発生。 同期デバイ ス であ る ため、 ク ロ ッ ク 周波数は 0 ～ 40MHz 範囲内であ り 、 いつで も
割 り 込まれる可能性があ る
SI[1]
入力
シ リ アル 入力 : こ のピ ンから デバイ スにデー タ を入力。入力は SCK の立ち上が り エ ッ ジ でサン プ リ ン グ さ れ、
その時以外では無効。 IDD 仕様を満たすため、 入力を有効な論理レ ベルに駆動する こ と が必要
SO[1]
出力
シ リ アル出力 : こ れはデー タ 出力ピ ン。 こ のピ ンは読み出 し 中に駆動。 その時以外では HOLD が LOW にな る
時 も 含め ト ラ イ ス テー ト のま まにな る。 デー タ 遷移はシ リ アル ク ロ ッ ク の立ち下が り エ ッ ジ で実現
WP
入力
書き込み保護 : こ のア ク テ ィ ブ LOW ピ ンは、 WPEN が 「1」 にセ ッ ト さ れた時にス テー タ ス レ ジ ス タ への書
き込み動作を無効にする。 その他の書き込み保護機能はス テー タ ス レ ジ ス タ に よ っ て制御 さ れる ため、 こ の こ
と は重要。 書き込み保護の詳細については、 7 ページのス テー タ ス レ ジ ス タ お よび書き込み保護を ご参照。 こ
のピ ン を使用 し ない場合、 VDD に接続 し なければな ら ない
HOLD
入力
HOLD ピ ン : ホス ト CPU が他の タ ス ク のため メ モ リ 動作に割 り 込む必要があ る場合、HOLD ピ ン を使用。HOLD
が LOW にな る と 、 現時点の動作が一時停止。 デバイ スは SCK も し く は CS の遷移を無視。 HOLD の遷移は
SCK が LOW の間に発生する必要があ る。 こ のピ ン を使用 し ない場合、 VDD に接続する こ と
VSS
電源
デバイ ス グ ラ ン ド 。 シ ス テム グ ラ ン ド に接続する こ と
電源
デバイ スへの電源入力
VDD
EXPOSED PAD
( エ ク スポーズ ド
パッ ド )
未接続 8 ピ ン TDFN パ ッ ケージの EXPOSED PAD はダ イ に接続 さ れない。 EXPOSED PAD は開放にする
注:
1. SI を SO と 接続 し 1 本のデー タ イ ン タ ー フ ェ ース と し て利用 さ れる こ と があ り ます。
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
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CY15B104Q
概要
CY15B104Q はシ リ アル F-RAM メ モ リ です。 メ モ リ ア レ イは
524,288 × 8 ビ ッ ト に論理構成 さ れ、 業界標準のシ リ アル ペ リ
フ ェ ラル イ ン タ ー フ ェ ース (SPI) バス を使用 し てア ク セス さ れ
ます。F-RAM の機能はシ リ アル フ ラ ッ シ ュ、シ リ アル EEPROM
と 類似 し ています。同 じ ピ ン配置の CY15B104Q と シ リ アル フ
ラ ッ シ ュや EEPROM の大き な違いは、F-RAM の優れた書き込
み性能、 高いア ク セス可能回数、 低消費電力です。
メ モ リ アーキテ ク チ ャ
CY15B104Q のア ク セスには、512K 番地 ま での ( それぞれが 8
デー タ ビ ッ ト ) ア ド レ ス指定 し ます。こ れら の 8 デー タ ビ ッ ト
は順次シ フ ト イ ン／シ フ ト アウ ト さ れます。 ア ド レ スは、 チ ッ
プ セ レ ク ト ( バス上で複数デバイ ス を可能にする用 )、オペ コ ー
ド と 3 バイ ト のア ド レ ス を含む SPI プ ロ ト コ ルを使っ てア ク セ
ス さ れます。 ア ド レ ス範囲の上位 5 ビ ッ ト は 「 ド ン ト ケア」 値
です。 19 ビ ッ ト のア ド レ スで、 一意に各バイ ト ア ド レ ス を指
定 し ます。
CY15B104Q の殆どの機能は、 SPI イ ン タ ー フ ェ ースによ り 制
御 さ れるか、 または基板搭載の回路によ っ て処理 さ れます。 メ
モ リ 動作に対応 し た ア ク セ ス時間は基本的に シ リ アル プ ロ ト
コルに必要な時間以外は 0 です。 すなわち、 メ モ リ は SPI バス
の速度で読み書き さ れます。 シ リ アル フ ラ ッ シ ュや EEPROM
と 異な り 、 書き込み処理がバス速度で行われる ため、 デバイ ス
の書 き 込み準備 を 知 る ためにポー リ ン グす る 必要はあ り ませ
ん。新 し いバス ト ラ ンザ ク シ ョ ンがデバイ スに送 り 込まれる ま
でに書き込み動作は完了 し ます。 これはイ ン タ ー フ ェ ースの項
で詳 し く 説明 さ れています。
シ リ アル ペ リ フ ェ ラ ル イ ン タ ー フ ェ ース (SPI) バス
CY15B104Q は SPI ス レーブ デバイ スであ り 、 最速 40MHz で
動作 し ます。 こ の高速シ リ アル バスによ り 、 SPI マス タ ー と の
間で高性能のシ リ アル通信が可能です。 多 く の一般的なマ イ ク
ロ コ ン ト ロー ラ ーは、 ハー ド ウ ェ ア SPI ポー ト を持っ ている た
め、 直接イ ン タ ー フ ェ ース を可能に し ます。 SPI ポー ト を持た
ないマ イ ク ロ コ ン ト ロー ラ ーで、 通常のポー ト を使用 し て SPI
ポー ト を エ ミ ュ レー ト するのは簡単です。 CY15B104Q は、 SPI
モー ド 0 および 3 で動作 し ます。
SPI 概要
SPI は、 チ ッ プ セ レ ク ト (CS)、 シ リ アル入力 (SI)、 シ リ アル出
力 (SO)、シ リ アル ク ロ ッ ク (SCK) ピ ンの4 ピ ン イ ン タ ー フ ェ ー
スです。
SPI は、 メ モ リ ア ク セ ス に ク ロ ッ ク と デー タ ピ ン を使用 し 、
デー タ バス上の複数デバ イ ス をサポー ト す る同期シ リ アル イ
ン タ ー フ ェ ースです。SPI バス上のデバイ スは、CS ピ ン を使用
し てア ク テ ィ ブに さ れます。
チ ッ プ セ レ ク ト 、 ク ロ ッ ク、 デー タ の相互関係は SPI モー ド に
よ り ます。 このデバイ スは、 SPI モー ド 0 および 3 をサポー ト
し ます。 こ れら の両モー ド で、 CS がア ク テ ィ ブにな っ た後の
最初の立ち上が り エ ッ ジか ら始ま る SCK の立ち上が り エ ッ ジ
で、 デー タ が F-RAM に ク ロ ッ ク 入力 さ れます。
SPI プ ロ ト コルはオペ コ ー ド によ っ て制御 さ れます。 こ れら の
オペ コ ー ド は、 バス マス タ ーから ス レ ーブ デバイ スへの コ マ
ン ド を指定 し ます。CS がア ク テ ィ ブに さ れた後、バス マス タ ー
から最初に転送 さ れるバイ ト がオペ コ ー ド です。 オペ コ ー ド に
続いて、 ア ド レ ス と デー タ が転送 さ れます。処理が完了 し た後、
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
新 し いオペ コ ー ド が発行 さ れる前に、 CS を非ア ク テ ィ ブにす
る必要があ り ます。 SPI プ ロ ト コ ルで一般的に使用 さ れる用語
は以下の通 り です。
SPI マス タ ー
SPI マス タ ー デバイ スは SPI バス上で制御 し ます。SPI バスは、
1 つまたは複数のス レーブ デバイ ス を制御する マス タ ーを 1 つ
だけ持つ こ と があ り ます。すべてのス レーブが同 じ SPI バス ラ
イ ン を共有 し 、 マス タ ーは CS ピ ン を使用 し てス レーブ デバイ
スのいずれかを選択で き ます。 すべての処理は、 マス タ ーがス
レーブのCS ピ ン を LOW にプルダウンする こ と によ っ てス レー
ブ デバイ ス を ア ク テ ィ ブに し て開始する必要があ り ます。 マス
タ ーは SCK も生成 し 、 SI と SO ラ イ ン上のすべてのデー タ 転
送はこ のク ロ ッ ク に同期 さ れます。
SPI ス レーブ
SPI ス レーブ デバイ スは、 チ ッ プ セ レ ク ト ラ イ ン を介 し てマ
ス タ ーに よ っ て ア ク テ ィ ブに さ れます。 ス レーブ デバイ スは、
SPI マス タ ーから の入力 と し て SCK を取得 し 、すべての通信は
こ のク ロ ッ ク に同期 さ れます。 SPI ス レーブが SPI バス上で通
信を開始する こ と はな く 、 単にマス タ ーから の命令に従い実行
し ます。
CY15B104Q は SPI ス レーブ と し て動作 し 、 他の SPI ス レーブ
デバイ ス と SPI バス を共有する場合があ り ます。
チ ッ プ セ レ ク ト (CS)
あ ら ゆる ス レーブ デバイ ス を選択する ためには、 マス タ ーは対
応する CS ピ ン を プルダウンする必要があ り ます。 CS ピ ンが
LOW の時のみ、 命令を ス レーブ デバイ スに発行で き ます。 デ
バイ スが選択 さ れていない場合、 SI ピ ン経由のデー タ は無視 さ
れ、 シ リ アル出力ピ ン (SO) は高イ ン ピーダ ン ス状態のま ま と
な り ます。
注 : 新 し い命令は CS の立ち下が り エ ッ ジ で開始する必要があ
り ます。 し たが っ て、 ア ク テ ィ ブ なチ ッ プ セ レ ク ト サイ ク ル
毎に 1 つのオペ コ ー ド のみが発行で き ます。
シ リ アル ク ロ ッ ク (SCK)
シ リ アル ク ロ ッ ク は SPI マス タ ーによ っ て生成 さ れ、 CS が
LOW にな っ た後、 通信が このク ロ ッ ク と 同期 さ れます。
CY15B104Q はデー タ 通信のために SPI モー ド 0 と 3 を有効に
し ます。 こ れら の両モー ド において、 入力は SCK の立ち上が
り エ ッ ジ でス レーブ デバイ スによ っ て ラ ッ チ さ れ、出力は立ち
下が り エ ッ ジ で発行 さ れます。 そのため、 SCK の最初の立ち上
が り エ ッ ジは、SI ピ ン に SPI 命令の最初の最上位ビ ッ ト (MSB)
が到着 し た こ と を意味 し ます。 さ ら に、 すべてのデー タ の入力
と 出力は SCK と 同期 さ れます。
デー タ 転送 (SI ／ SO)
SPI デー タ バスは、 シ リ アル デー タ 通信用に SI と SO の 2 ラ
イ ン で 構成 さ れ ま す。 SI は マ ス タ ー ア ウ ト ス レ ー ブ イ ン
(MOSI)、 SO はマス タ ー イ ン ス レーブ アウ ト (MISO) と も 呼
ばれています。マス タ ーは SI ピ ン を介 し てス レーブに命令を発
行 し 、 ス レーブは SO ピ ン を介 し て応答 し ます。 複数のス レー
ブ デバイ スは、 前述のよ う に SI と SO ラ イ ン を共有する場合
があ り ます。
図 3 に示すよ う に、 CY15B104Q にはマス タ ー と 接続する こ と
がで き る SI と SO 用の 2 本の独立 し た ピ ンがあ り ます。
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CY15B104Q
専用 SPI バス を持た ないマ イ ク ロ コ ン ト ロ ー ラ ーでは、 汎用
ポー ト が使用 さ れる こ と も あ り ます。 マ イ コ ンのハー ド ウ ェ ア
リ ソ ース を減ら すために、 2 つのデー タ ピ ン (SI、 SO) を 1 つ
にま と めて接続 し 、 HOLD ピ ン と WP ピ ン を HIGH に固定接続
で き ます。 図 4 に、 マ イ コ ンのピ ン を 3 本のみ使用 し ている こ
の コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン を示 し ます。
シ リ アル オペ コ ー ド
CS が LOW にな る状態でス レーブ デバイ スが選択 さ れた後、最
初に受信 さ れたバイ ト は、 意図 さ れている動作用のオペ コ ー ド
と し て扱われます。 CY15B104Q は メ モ リ ア ク セスに標準オペ
コ ー ド を使用 し ます。
無効なオペ コ ー ド
無効なオペ コ ー ド が受信 さ れる と そのオペ コ ー ド は無視 さ れ、
デバイ スは SI ピ ン上にある追加のシ リ アル デー タ を CS の次
の立ち下が り エ ッ ジ ま で無視 し 、 SO ピ ンは ト ラ イ ス テー ト の
ま ま と な り ます。
最上位ビ ッ ト (MSB)
SPI プ ロ ト コルでは、 最初に送信 さ れる ビ ッ ト が最上位ビ ッ ト
(MSB) でなければな り ません。 この方式はア ド レ ス と デー タ 転
送の両方に適用で き ます。
4M ビ ッ ト シ リ アル F-RAM は、 あ ら ゆる読み出 し または書き
込み動作に 3 バイ ト のア ド レ ス を必要 と し ます。ア ド レ スは 19
ビ ッ ト であ る ため、 入力 さ れた最初の 5 ビ ッ ト はデバ イ スに
よ っ て無視 さ れます。 こ れら の 5 ビ ッ ト は 「 ド ン ト ケア」 です
が、 よ り 高容量 メ モ リ への円滑な移行のために、 こ れら を 0 に
セ ッ ト する こ と をサイ プ レ スはお勧め し ます。
ス テー タ ス レ ジ ス タ
CY15B104Q には、 8 ビ ッ ト のス テー タ ス レ ジ ス タ が 1 個あ り
ます。 ス テー タ ス レ ジ ス タ 内のビ ッ ト はデバ イ ス を コ ン フ ィ
ギ ュ レーシ ョ ンする ために使用 さ れます。 こ れら のビ ッ ト は 7
ページの表 3 で説明 さ れています。
図 3. SPI ポー ト を使用 し たシス テム コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン
SCK
MOSI
MISO
SCK
SPI
Microcontroller
SI
SO
CY15B104Q
CS HOLD WP
SCK
SI
SO
CY15B104Q
CS HOLD WP
CS1
HO LD 1
WP1
CS2
HO LD 2
WP2
図 4. SPI ポー ト を使用 し ないシス テム コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン
P1.0
P1.1
SCK
SI
SO
Microcontroller
CY15B104Q
CS HOLD WP
P1.2
SPI モー ド
CY15B104Q は、 SPI ペ リ フ ェ ラルが次の 2 つのモー ド のいず
れかで動作 し ている マ イ ク ロ コ ン ト ロー ラ ーによ っ て駆動で き
ます。
■ SPI モー ド 0 (CPOL = 0、 CPHA = 0)
■ SPI モー ド 3 (CPOL = 1、 CPHA = 1)
この両モー ド では、 入力デー タ は CS がア ク テ ィ ブにな っ た後
の最初の立ち上が り エ ッ ジか ら始ま る SCK の立ち上が り エ ッ
ジ で ラ ッ チ さ れます。 ク ロ ッ クが HIGH 状態から 起動 さ れる場
合 ( モー ド 3) では、ク ロ ッ ク ト グル後の最初の立ち上が り エ ッ
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
ジにな り ます。 出力デー タ は SCK の立ち下が り エ ッ ジ で利用
可能 と な り ます。
2 つの SPI モー ド は図 5 と 6 ページの図 6 に示 さ れています。
バス マ ス タ ーがデー タ を転送 し ていない時の ク ロ ッ ク の状態
は以下の通 り です。
■ モー ド 0 では、 SCK が 0 のま ま です。
■ モー ド 3 では、 SCK が 1 のま ま です。
CS ピ ン を LOW にする こ と によ り デバイ スが選択 さ れた時、デ
バイ スは SCK ピ ンの状態から SPI モー ド を検出 し ます。 デバ
イ スが選択 さ れた時に、 SCK ピ ンが LOW の場合、 デバイ スは
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CY15B104Q
SPI モー ド 0 で動作 し 、 SCK ピ ンが HIGH の場合、 SPI モー ド
3 で動作 し ます。
図 5. SPI モー ド 0
CS
0
1
2
3
5
4
6
7
7
6
5
4
3
2
1
0
MSB
LSB
図 6. SPI モー ド 3
CS
0
1
2
3
4
5
6
CY15B104Q は、 書き 込みが無効の状態で電源投入 さ れます。
WREN コ マ ン ド を書 き込み動作の前に発行す る必要があ り ま
す。 WREN オペ コ ー ド を送信する こ と によ り 、 ユーザーは書き
込み動作用に次のオペ コ ー ド を発行で き ます。 こ れら はス テー
タ ス レ ジ ス タ への書 き 込み (WRSR) と メ モ リ への書 き 込み
(WRITE) を含みます。
WREN オペ コ ー ド を発行する と 、内部書き込みイ ネーブル ラ ッ
チはセ ッ ト さ れます。 WEL と 呼ばれる ス テー タ ス レ ジ ス タ 内
のフ ラ グ ビ ッ ト はラ ッ チの状態を示 し ます。 WEL = 「1」 は、
書き込みが許可 さ れる こ と を示 し ます。 ス テー タ ス レ ジ ス タ の
WEL ビ ッ ト に書き込んで も こ のビ ッ ト の状態に影響を与え ま
せん。 WREN オペ コ ー ド のみがこ のビ ッ ト を セ ッ ト で き ます。
WEL ビ ッ ト は、 WRDI や WRSR、 WRITE 動作に続 く CS の立
ち上が り エ ッ ジ で自動的に ク リ ア さ れます。 こ れによ り 、 別の
WREN コ マ ン ド を発行せず、ス テー タ ス レ ジ ス タ またはF-RAM
ア レ イへの二重の書き込みを回避で き ます。 図 7 は、 WREN コ
マ ン ド のバス コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン を示 し ます。
SCK
SI
WREN - 書き込みイ ネーブル ラ ッ チのセ ッ ト
7
図 7. WREN バス コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン
SCK
SI
7
6
5
4
3
2
1
MSB
CS
0
LSB
0
1
2
3
4
5
6
7
SCK
電源投入時か ら最初のア ク セス ま で
電源投入後の tPU の間、CY15B104Q へはア ク セスで き ません。
ユーザーは タ イ ミ ング パラ メ ー タ ー tPU (VDD (min) から CS が
初めて LOW にな る時ま での最短期間 ) に従わねばな り ません。
SI
0
0
0
0
0
1
1
0
HI-Z
SO
コ マ ン ド の構成
バス マス タ ーが CY15B104Q に発行する コ マ ン ド ( オペ コ ー ド
と 呼ばれる ) は 9 個あ り ます ( 表 1 を ご参照 く だ さ い )。こ れら
のオペ コ ー ド は メ モ リ が実行する機能を制御 し ます。
表 1. オペ コ ー ド コ マ ン ド
名称
説明
オペ コ ー ド
WREN
書き込みイ ネーブル ラ ッ チのセ ッ ト
0000 0110b
WRDI
書き込みイ ネーブル ラ ッ チの リ セ ッ ト
0000 0100b
RDSR
ス テー タ ス レ ジ ス タ の読み出 し
0000 0101b
WRSR
ス テー タ ス レ ジ ス タ の書き込み
0000 0001b
READ
メ モ リ デー タ の読み出 し
0000 0011b
FSTRD
メ モ リ デー タ の高速読み出 し
0000 1011b
WRITE
メ モ リ デー タ 書き込み
0000 0010b
SLEEP
ス リ ープ モー ド への移行
1011 1001b
RDID
デバイ ス ID の読み出 し
1001 1111b
予約
済み
予約済み
1100 0011b
1100 0010b
WRDI - 書き込みイ ネーブル ラ ッ チの リ セ ッ ト
WRDI コ マ ン ド は、 書き込みイ ネーブル ラ ッ チ を ク リ アする こ
と によ り すべての書き込み動作を無効に し ます。 ス テー タ ス レ
ジ ス タ 内の WEL ビ ッ ト を読み出 し 、 WEL ビ ッ ト が 「0」 であ
る こ と を確認する こ と によ り 、 ユーザーは書き込みが無効であ
る こ と を確認で き ます。 図 8 は、 WRDI コ マ ン ド のバス コ ン
フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン を示 し ます。
図 8. WRDI バス コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン
CS
0
1
2
3
4
5
6
7
SCK
SI
SO
0
0
0
0
0
1
0
0
HI-Z
0101 1010b
0101 1011b
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
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CY15B104Q
ス テー タ ス レ ジ ス タ および書き込み保護
CY15B104Q の書き込み保護機能は多層的であ り 、 ス テー タ ス レ ジ ス タ を介 し て有効に さ れます。 ス テー タ ス レ ジ ス タ は以下のよ
う に構成 さ れています。 (WEL、 BP0、 BP1、 ビ ッ ト 4 ～ 5、 WPEN の工場出荷時の初期値は 「0」 であ り 、 ビ ッ ト 6 は 「1」 です )。
表 2. ス テー タ ス レ ジ ス タ
ビッ ト 7
ビッ ト 6
ビッ ト 5
ビッ ト 4
ビッ ト 3
ビッ ト 2
ビッ ト 1
ビッ ト 0
WPEN (0)
X (1)
X (0)
X (0)
BP1 (0)
BP1 (0)
WEL (0)
X (0)
表 3. ス テー タ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 定義
ビッ ト
ビッ ト 0
定義
ド ン ト ケア
ビ ッ ト 1 (WEL) 書き込みイ ネーブル
説明
このビ ッ ト は書き込み不可であ り 、 読み出す時に常に 「0」 を返す
WEL はデバイ スの書き込みが有効かど う かを示す。 電源投入時、 こ のビ ッ ト の初期値
は 「0」 ( 無効 )
WEL = 「1」 --> 書き込みが有効
WEL = 「0」 --> 書き込みが無効
ビ ッ ト 2 (BP0) ブ ロ ッ ク保護ビ ッ ト 「0」 ブ ロ ッ ク保護に使用。 詳細は、 7 ページの表 4 を ご参照
ビ ッ ト 3 (BP1) ブ ロ ッ ク保護ビ ッ ト 「1」 ブ ロ ッ ク保護に使用。 詳細は、 7 ページの表 4 を ご参照
ビッ ト 4～5
ド ン ト ケア
これ らのビ ッ ト は書き込み不可であ り 、 読み出 し 時に常に 「0」 を返す
ビッ ト 6
ド ン ト ケア
このビ ッ ト は書き込み不可であ り 、 読み出 し 時に常に 「1」 を返す
ビッ ト 7
(WPEN)
書き込み保護イ ネーブル 書き込み保護ピ ン (WP) の機能を有効にする ために使用。 詳細は、 7 ページの表 5 を
ご参照
ビッ ト
ビ ッ ト 0 と 4 ～ 5 は 「0」 に、 ビ ッ ト 6 は 「1」 に固定 さ れ、 こ
れらのビ ッ ト は修正で き ません。F-RAM は リ アル タ イムで書き
込まれビ ジーの時がないため、 ビ ッ ト 0 ( シ リ アル フ ラ ッ シ ュ
や EEPROM での 「Ready or Write in progress ( 待機または書
き込み中 )」 の状態を示すビ ッ ト ) は不要であ り 、 「0」 と し て読
み出 さ れます。 し か し デバイ スがス リ ープ モー ド から 復帰する
時は例外です。 10 ページのス リ ープ モー ド を ご参照 く だ さ い。
BP1 および BP0 は ソ フ ト ウ ェ アの書き込み保護機能を制御す
る不揮発性ビ ッ ト です。 WEL フ ラ グは、 書き込み イ ネーブル
ラ ッ チの状態を示 し ます。 ス テー タ ス レ ジス タ の WEL ビ ッ ト
に直接書き込んで も状態は変わ り ません。 こ のビ ッ ト は内部で
WREN、 WRDI コ マ ン ド を介 し てそれぞれセ ッ ト および ク リ ア
さ れます。
BP1 と BP0 は、 メ モ リ ブ ロ ッ クの書き込み保護ビ ッ ト です。
それらは表 4 に示すよ う に書き込み保護 さ れる メ モ リ 領域を指
定 し ます。
表 4. ブ ロ ッ ク メ モ リ への書き込み保護
BP1
0
0
1
1
BP0
0
1
0
1
保護 さ れる ア ド レ ス範囲
なし
60000h ～ 7FFFFh ( ア レ イの最上部 1/4)
40000h ～ 7FFFFh ( ア レ イの最上部 1/2)
00000h ～ 7FFFFh ( ア レ イ全体 )
BP1 と BP0 ビ ッ ト と 書き込みイ ネーブル ラ ッ チは、 メ モ リ を
書き込みか ら保護する唯一の メ カ ニズムです。 残 り の書き込み
保護機能は、 ブ ロ ッ ク保護ビ ッ ト への不用意な変更を防止 し ま
す。
ス テ ー タ ス レ ジ ス タ の書 き 込み保護 イ ネ ー ブ ル ビ ッ ト
(WPEN) は、 ハー ド ウ ェ ア書き込み保護 (WP) ピ ンの効果を制
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
御 し ます。 WPEN ビ ッ ト が 「0」 に ク リ ア さ れる と 、 WP ピ ン
の状態は無視 さ れます。 WPEN ビ ッ ト が 「1」 にセ ッ ト さ れた
時、 WP ピ ンが LOW にな る と ス テー タ ス レ ジ ス タ への書き込
みが禁止 さ れます。 そのためス テー タ ス レ ジ ス タ は、 WPEN =
「1」 かつ WP = 「0」 の場合のみ書き込み保護 さ れます。 表 5
に書き込み保護条件を ま と めます。
表 5. 書き込み保護
WEL WPEN WP
保護
ブロ ッ ク
非保護
ブロ ッ ク
ス テー タ ス
レ ジス タ
0
X
X
保護
保護
保護
1
0
X
保護
非保護
非保護
1
1
0
保護
非保護
保護
1
1
1
保護
非保護
非保護
ス テー タ ス レ ジ ス タ 読み出 し (RDSR)
RDSR コ マ ン ド では、 バス マス タ ーがス テー タ ス レ ジ ス タ の
内容を検証で き ます。 ス テー タ ス レ ジ ス タ を読み出す こ と で、
書 き 込 み 保 護 機 能 の 現 時 点 の 状 態 に 関 す る 情報 を 得 ま す。
RDSR オペ コ ー ド に続いて、 CY15B104Q はス テー タ ス レ ジ ス
タ の内容を持つ 1 バイ ト を返 し ます。
ス テー タ ス レ ジ ス タ 書き込み (WRSR)
WRSR コ マ ン ド では、 SPI バス マス タ ーがス テー タ ス レ ジ ス
タ へ書き込み、 WPEN、 BP0、 BP1 ビ ッ ト を必要に応 じ て設定
する こ と で書き込み保護のコ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン を変更で き
ます。 WRSR コ マ ン ド を発行する前には、 WP ピ ンが HIGH ま
たは非ア ク テ ィ ブ であ る必要があ り ます。 CY15B104Q では、
WPが メ モ リ ア レ イ ではな く ス テー タ ス レ ジ ス タ のみへの書き
込みのみを防止する こ と に注意 し て く だ さ い。WRSR コ マ ン ド
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CY15B104Q
を送信する前に、 書き込みを有効にする ため WREN コ マ ン ド
を送信する必要があ り ます。WRSR コ マ ン ド の実行は書き込み
動作に相当する ため、書き込みイ ネーブル ラ ッ チがク リ ア さ れ
ます。
図 9. RDSR バス コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン
CS
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
7
SCK
Opcode
0
SI
0
0
0
0
1
0
1
0
Data
HI-Z
SO
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
MSB
LSB
図 10. WRSR バス コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン (WREN が非表示 )
CS
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
7
SCK
Data
Opcode
SI
SO
0
0
0
0
0
0
0
1 D7 X
MSB
X D3 D2 X
X
LSB
HI-Z
メ モ リ の動作
高い ク ロ ッ ク 周波数での動作が可能な SPI イ ン タ ー フ ェ ース
は、 F-RAM 技術の高速書き込み機能を際立たせます。 シ リ アル
フ ラ ッ シ ュや EEPROM と 違っ て、 CY15B104Q はバス速度で
シーケ ン シ ャルに書き込みを実行で き ます。ページ レ ジ ス タ は
不要であ り 、 シーケ ン シ ャルな書き込みは何回で も 実行で き ま
す。
書き込み動作
メ モ リ へのすべての書き込みは、 アサー ト およびデアサー ト さ
れる CS を伴 う WREN オペ コ ー ド で始ま り ます。次のオペ コ ー
ド は WRITE です。 WRITE オペ コ ー ド の後には、 メ モ リ へ書き
込む最初のデー タ バイ ト を示す 19 ビ ッ ト ア ド レ ス (A18 ～ A0)
の 3 バイ ト ア ド レ スが続き ます。 3 バイ ト ア ド レ スの上位 5
ビ ッ ト は無視 さ れます。 後続のバイ ト はシーケ ン シ ャ ルに書き
込まれるデー タ バイ ト です。 バス マス タ ーがク ロ ッ ク を送 り 、
CS を LOW に維持 し ている限 り 、ア ド レ スは内部で イ ン ク リ メ
ン ト さ れます。 7FFFFh の最終ア ド レ スに達する と 、 カ ウン ト
は 00000h に戻 り ます。 デー タ は MSB か ら書き込みます。 CS
の立ち上が り エ ッ ジ で書き込み動作を終了 し ます。 書き込み動
作を図 11 に示 し ます。
注 : バース ト 書き込みが保護 さ れたブ ロ ッ ク に達する と 、 ア ド
レ スの自動イ ン ク リ メ ン ト は停止 し 、 書き込み用に受信 さ れた
後続のデー タ バイ ト のすべてがデバイ スに無視 さ れます。
EEPROM はページ バ ッ フ ァ を使用 し て書き込みスループ ッ ト
を上げます。 ページ バ ッ フ ァ は、 書き込み動作が遅い と い う 本
来の特性を補完する ものです。 F-RAM メ モ リ は、 各デー タ バ
イ ト が (8 番目の ク ロ ッ ク の後 ) ク ロ ッ ク 入力 さ れた直後に
F-RAM ア レ イ に書き込まれる ため、 ページ バ ッ フ ァ を持っ て
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
X
いません。 そのため、 ページ バ ッ フ ァ の遅延な し に何バイ ト で
も 書き込めます。
注 : 書き込み中に電源を喪失する と 、 最後に完了 し たバイ ト の
みが書き込まれます。
読み出 し 動作
CSの立ち下が り エ ッ ジの後に、バス マス タ ーはREADオペ コ ー
ド を発行で き ます。 READ コ マ ン ド の後に、 読み出 し 動作の最
初のバイ ト を指定する 19 ビ ッ ト ア ド レ ス (A18 ～ A0) の 3 バ
イ ト ア ド レ スが続き ます。ア ド レ スの上位 5 ビ ッ ト は無視 さ れ
ます。 オペ コ ー ド と ア ド レ スが発行 さ れた後、 デバイ スは次の
8 ク ロ ッ ク サイ クルで読み出 し デー タ を出力 し ます。SI 入力は
読み出 し デー タ バイ ト の出力中には無視 さ れます。後続のバイ
ト は順次に読み出 さ れるデー タ バイ ト です。 バス マ ス タ ーが
ク ロ ッ ク を送 り 、 かつ CS が LOW である限 り 、 ア ド レ スは内
部で イ ン ク リ メ ン ト さ れます。 7FFFFh の最終ア ド レ スに達す
る と 、 カ ウン ト は 00000h に戻 り ます。 デー タ は MSB から 読み
出 し ます。 CS の立ち上が り エ ッ ジ で読み出 し 動作 を停止 し 、
SO ピ ン を ト ラ イ ス テー ト に し ます。 読み出 し 動作を 図 12 に
示 し ます。
高速読み出 し 動作
CY15B104Q は、シ リ アル フ ラ ッ シ ュ デバイ ス と の コ ー ド 互換
性のために提供 さ れる FAST READ オペ コ ー ド (0Bh) をサポー
ト し ます。 FAST READ オペ コ ー ド の後には、 読み出 し 動作の
最初のバイ ト を指定する 19 ビ ッ ト ア ド レ ス (A18 ～ A0) の 3
バイ ト ア ド レ スが続き、次はダ ミ ー バイ ト と な り ます。 ダ ミ ー
バイ ト は 8 ク ロ ッ ク サイ ク ルの読み出 し 遅延を入れます。 ダ
ミ ー バイ ト を追加する こ と を除き、高速読み出 し 動作は通常の
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CY15B104Q
さ れ、 最終ア ド レ ス 7FFFFh に達する と カ ウン タ ーは 00000h
に戻 り ます。 デバイ スが SO ラ イ ン上でデー タ を出力 し ている
時、 SI ラ イ ン上の遷移は無視 さ れます。 CS の立ち上が り エ ッ
ジ で高速読み出 し 動作を停止 し 、 SO ピ ン を ト ラ イ ス テー ト に
し ます。 高速読み出 し 動作を図 13 に示 し ます。
読み出 し 動作 と 同 じ です。 オペ コ ー ド 、 ア ド レ ス、 ダ ミ ー バイ
ト を受信 し た後、CY15B104Q は SO ラ イ ン上で MSB フ ァ ース
ト 方式でデー タ バイ ト を出力 し 始めます。 またデバイ スが選択
さ れク ロ ッ クが有効である限 り 出力を継続 し ます。 バルク 読み
出 し の場合、内部ア ド レ ス カ ウン タ は自動的に イ ン ク リ メ ン ト
図 11. メ モ リ 書き込み (WREN が非表示 ) 動作
CS
1
2
3
4
5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
7
~
~ ~
~
0
SCK
Opcode
0
SI
0
0
0
0
20 21 22 23 0
1
1
0
X
X
X
X
X A18 A17 A16
MSB
3
4
5
6
7
Data
19-bit Address
0
2
A3 A2 A1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
LSB MSB
LSB
HI-Z
SO
図 12. メ モ リ 読み出 し 動作
CS
1
2
3
4
5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
7
SCK
Opcode
0
SI
0
0
0
~
~ ~
~
0
20 21 22 23 0
1
2
3
4
5
6
7
19-bit Address
0
0
1
1
X
X
X
X
X A18 A17 A16
MSB
A3 A2 A1 A0
LSB
Data
HI-Z
SO
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
MSB
LSB
図 13. 高速読み出 し 動作
CS
1
2
3
4
5 6
7
0
1
2
3
4
Opcode
SI
0
0
0
0
1
5
6
7
~
~ ~
~
0
SCK
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 0
1 1
X X
X
X
X A18A17 A16
MSB
SO
HI-Z
A3 A2 A1 A0 X
X
X X
X
3 4
5
6
7
X X X
LSB
Data
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
MSB
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
2
Dummy Byte
19-bit Address
0
1
LSB
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CY15B104Q
HOLD ピ ン を HIGH にする と 、動作を再開 し ます。SCK が LOW
の間に HOLD の遷移を行 う 必要があ り ますが、SCK と CS ピ ン
はホール ド 状態中に切 り 替え ら れます。
HOLD ピ ンの動作
HOLD ピ ン を使 っ て、連続動作を中断せずそれに割 り 込めます。
SCK が LOW の間に、バス マス タ ーが HOLD ピ ン を LOW にす
る と 、 その時点の動作は一時停止 し ます。 SCK が LOW の間に
~
~
図 14. HOLD 動作 [2]
~
~
CS
~
~
SCK
~
~
HOLD
VALID IN
VALID IN
~
~
SI
SO
の立ち下が り エ ッ ジ で、デバイ スは tREC 以内に通常の動作に復
帰 し ます。 SO ピ ンは、 ウ ェ イ ク ア ッ プ期間中は HI-Z 状態のま
ま です。 デバイ スは、 ウ ェ イ ク ア ッ プ期間内でオペ コ ー ド に応
答する必要はあ り ません。 ウ ェ イ ク ア ッ プの手順を開始する た
めに、 コ ン ト ロー ラ ーが、 例えば 「ダ ミ ー」 の読み出 し を送信
し 、 残 り の tREC 時間で待機する こ と も あ り ます。
ス リ ープ モー ド
低消費電力ス リ ープ モー ド が CY15B104Q デバイ スに実装 さ れ
ています。 SLEEP オペ コ ー ド B9h が入力 さ れて CS が HIGH
にな る と 、 デバイ スは低消費電力モー ド に移行 し ます。 ス リ ー
プ モー ド にな る と SCK と SI ピ ンは無視 さ れ、SO は HI-Z にな
り ますが、 デバイ スは CS ピ ンの監視を継続 し ます。 CS の次
図 15. ス リ ープ モー ド の動作
Enters Sleep Mode
t REC Recovers from Sleep Mode
CS
0
1
2
3
4
5
6
7
t SU
SCK
SI
1
0
1
1
1
SO
0
0
1
VALID IN
HI-Z
注:
2. 図 14 に、 入力モー ド と 出力モー ド での HOLD 動作を示 し ます。
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
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CY15B104Q
デバイ ス ID
CY15B104Q デバイ スは、 メ ー カ ー、 製品 ID、 ダ イ レ ビ ジ ョ ン
について問い合わせを行え ます。 RDID オペ コ ー ド 9Fh は、 両
方 と も読み出 し 専用バイ ト の メ ー カ ー ID と 製品 ID を読む こ と
がで き ます。 JEDEC から 割 り 当て ら れた メ ー カ ー ID は、 バン
ク 7 の中にサイ プ レ ス (Ramtron) の識別子を配置 し ています。
そのため、 6 バイ ト の連続 コ ー ド 7Fh があ り 、 その後に 1 バイ
ト の C2h が続き ます。 製品 ID の 2 バイ ト は フ ァ ミ リ コ ー ド と
容量コ ー ド 、 サブ コ ー ド 、 製品レ ビ ジ ョ ン コ ー ド を含みます。
表 6. デバイ ス ID
デバイ ス ID の説明
71 ～ 16
(56 ビ ッ ト )
デバイ ス ID
(9 バイ ト )
15 ～ 13
(3 ビ ッ ト )
12 ～ 8
(5 ビ ッ ト )
7～6
(2 ビ ッ ト )
5～3
2～0
(3 ビ ッ ト ) (3 ビ ッ ト )
製品 ID
メ ー カ ー ID
7F7F7F7F7F7FC22608h
0111111101111111011111110111
1111011111110111111111000010
ファ ミ リ
コー ド
001
容量
コー ド
00110
サブ
コー ド
00
レビジ ョ ン
コー ド
001
予約済み
000
図 16. デバイ ス ID の読み出 し
0
1
2
3
4
5
6
7
0
1
2
3
4
5
6
7
SCK
~
~
CS
44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
Opcode
SO
1
0
0 1
1
1
1
1
HI-Z
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
~
~
SI
D3 D2 D1 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
MSB
LSB
9-Byte Device ID
ア ク セス可能回数
1014
CY15B104Q デバイ スには
回以上、読み書き を問わずア ク
セスする こ と がで き ます。F-RAM メ モ リ は読み出 し と 格納 メ カ
ニズムを伴い動作 し ます。 そのため、 メ モ リ ア レ イへのア ク セ
ス ( 読み出 し ／書き込み ) に対 し て、 ア ク セス サイ ク ルが行単
位で適用 さ れます。 F-RAM のアーキテ ク チ ャは、 64 ビ ッ ト の
列 と 32K の行か ら な る ア レ イ を基に し ています。読み出 し また
は書き込みは行単位に行われます。 1 行内のデー タ のア ク セス
バイ ト 数に関わ ら ず内部的に行に対する ア ク セスは 1 回です。
行内の各バイ ト は、 ア ク セス可能回数の計算では 1 回のみカ ウ
ン ト さ れます。 表 7 は、 オペ コ ー ド 、 開始ア ド レ ス、 順々の 64
バイ ト デー タ の流れを含む、 64 バイ ト の繰 り 返 し ループに対
応 し たア ク セス可能回数を示 し ています。 こ れはループによ っ
て各バイ ト が 1 回のア ク セス回数を費や し た こ と にな り ます。
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
F-RAM の読み出 し と 書き込み可能回数は、 40MHz のク ロ ッ ク
速度で も 事実上無制限です。
表 7. 64 バイ ト ループの繰 り 返 し でア ク セス可能回数が限界に
達する期間
SCK 周波数
(MHz)
ア ク セス可能 ア ク セス可能
限界到達年数
回数
回数
( サイ クル / 秒 ) ( サイ ク ル / 年 )
40
73,520
2.32×1012
43.1
10
18,380
5.79×1011
172.7
5
9,190
2.90×1011
345.4
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CY15B104Q
パ ッ ケージ許容電力損失 (TA = 25°C) ........................... 1.0W
最大定格
最大定格を超え る と 、 デバイ スの寿命が短 く な る可能性があ り
ます。 こ れら のユーザー ガ イ ド ラ イ ンはテ ス ト が行われていま
せん。
保存温度 ..................................................... –55°C ～ +125°C
表面実装ハン ダ付け温度 (3 秒 ) ............................... +260°C
DC 出力電流 ( 出力 1 本当 り 、 1 秒間 ) ....................... 15mA
静電気の放電電圧
人体モデル (JEDEC 準拠 JESD22-A114-B) .............................. 2kV
帯電デバイ ス モデル (JEDEC 準拠 JESD22-C101-A) ............ 500V
最大累積保存時間 :
周囲温度 125°C の場合............................................... 1000 h
周囲温度 85°C の場合.................................................... 10 年
ラ ッ チア ッ プ電流..................................................... >140mA
通電時の周囲温度...................................... –55°C ～ +125°C
動作範囲
VSS を基準 と し た VDD の電源電圧 .............. –1.0V ～ +4.5V
範囲
周囲温度 (TA)
VDD
入力電圧 ............................. –1.0V ～ +4.5V、 VIN<VDD+1.0V
産業機器向け
–40°C ～ +85°C
2.0V ～ 3.6V
High-Z 状態の出力
に与え られる DC 電圧.............................–0.5V ～ VDD+0.5V
グ ラ ン ド 電位を基準に し た任意のピ ンの過渡電圧 (<20ns)
.................................................................–2.0V ～ VDD+2.0V
DC 電気的特性
動作範囲において
パラ メ ー タ ー
VDD
電源
IDD
VDD 電源電流
ISB
IZZ
Min
Typ[3]
Max
単位
2.0
3.3
3.6
V
fSCK=1MHz
–
0.13
0.30
mA
fSCK=40MHz
–
1.4
3
mA
CS = VDD。 他のすべての入 TA=25°C
力は VSS または VDD を印加 T =85°C
A
–
100
150
A
–
–
250
A
CS=VDD。他のすべての入力 TA=25°C
は VSS または VDD を印加 T =85°C
A
–
3
5
A
–
–
8
A
説明
VDD ス タ ンバイ電流
ス リ ープ モー ド 電流
テ ス ト 条件
SCK は VDD–0.2V と VSS 間
で ト グル。 他の入力は VSS
または VDD– 0.2V を印加。
SO= 開放
ILI
入力 リ ー ク電流
VSS < VIN < VDD
–
–
±1
A
ILO
出力 リ ー ク電流
VSS < VOUT < VDD
–
–
±1
A
VIH
入力 HIGH 電圧
0.7×VDD
–
VDD+0.3
V
VIL
入力 LOW 電圧
– 0.3
–
0.3 × VDD
V
VOH1
出力 HIGH 電圧
IOH=–1mA、 VDD=2.7V
2.4
–
–
V
VOH2
出力 HIGH 電圧
IOH=–100μA
VDD–0.2
–
–
V
VOL1
出力 LOW 電圧
IOL=2mA、 VDD=2.7V
–
–
0.4
V
VOL2
出力 LOW 電圧
IOL=150μA
–
–
0.2
V
注:
3. 標準値は 25°C、 VDD=VDD (Typ) の場合です。 100% 試験 さ れているわけではあ り ません。
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
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CY15B104Q
デー タ 保持期間およびア ク セス可能回数
パラ メ ー タ ー
TDR
NVC
説明
デー タ 保持期間
ア ク セス可能回数
Min
Max
単位
TA=85°C
テ ス ト 条件
10
–
年
TA=75°C
38
–
TA=65°C
151
–
14
–
10
動作温度範囲内
サイ クル
静電容量
パラ メ ー タ ー [4]
CO
CI
説明
出力ピ ン静電容量 (SO)
テ ス ト 条件
TA=25°C、 f=1MHz、 VDD=VDD(typ)
入力ピ ン静電容量
Max
単位
8
pF
6
pF
熱抵抗
説明
パラ メ ー タ ー
JA
JC
熱抵抗
( 接合部か ら周囲 )
熱抵抗
( 接合部か ら ケース )
テ ス ト 条件
テ ス ト 条件は、 EIA/JESD51 に準拠する
熱イ ン ピーダ ン ス を測定する ための標準
試験方法 と 手順に従 う
8 ピ ン SOIC 8 ピ ン TDFN
単位
114
30
°C/W
52
26
°C/W
AC テ ス ト 条件
入力パルス レ ベル ..........................VDD の 10% お よび 90%
入力の立ち上が り と 立ち下が り 時間 ................................3ns
入力 と 出力 タ イ ミ ングの基準レ ベル ........................0.5×VDD
出力負荷容量 ................................................................. 30pF
注:
4. こ のパ ラ メ ー タ ーは定期的にサン プ リ ン グ さ れ 100% はテ ス ト さ れません。
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
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CY15B104Q
AC ス イ ッ チ ング特性
動作範囲において
パ ラ メ ー タ ー [5]
VDD=2.0V ～ 3.6V
説明
サイ プ レ ス
他社の
パラ メ ー タ ー パラ メ ー タ ー
VDD=2.7V ～ 3.6V
Min
Max
Min
Max
単位
fSCK
–
SCK ク ロ ッ ク周波数
0
25
0
40
MHz
tCH
–
ク ロ ッ ク HIGH 時間
18
–
11
–
ns
tCL
–
ク ロ ッ ク LOW 時間
18
–
11
–
ns
tCSU
tCSS
チ ッ プ セ レ ク ト のセ ッ ト ア ッ プ時間
12
–
10
–
ns
tCSH
tCSH
チ ッ プ セ レ ク ト ホール ド 時間
12
–
10
–
ns
tHZCS
出力デ ィ セーブル時間
–
20
–
12
ns
tODV
tCO
出力デー タ 有効時間
–
16
–
9
ns
tOH
–
出力ホール ド 時間
0
–
0
–
ns
tD
tOD
[6、 7]
–
選択解除時間
60
–
40
–
ns
[7、 8]
–
デー タ 入力立ち上が り 時間
–
50
–
50
ns
tF[7、 8]
–
デー タ 入力立ち下が り 時間
–
50
–
50
ns
tSU
tSD
デー タ セ ッ ト ア ッ プ時間
8
–
5
–
ns
tH
tHD
デー タ ホール ド 時間
8
–
5
–
ns
tHS
tSH
HOLD セ ッ ト ア ッ プ時間
12
–
10
–
ns
tHH
tHH
HOLD ホール ド 時間
12
–
10
–
ns
tHZ[6、 7]
tLZ[7]
tHHZ
HOLD LOW か ら HI-Z ま で
–
25
–
20
ns
tHLZ
HOLD HIGH から デー タ ア ク テ ィ ブ ま で
–
25
–
20
ns
tR
注:
5. 13 ページの AC テ ス ト 条件に示すよ う に、 テ ス ト 条件では、 3ns 以下の信号遷移時間、 0.5×VDD の タ イ ミ ン グ リ フ ァ レ ン ス レ ベル、 VDD の 10% ～ 90% の入
力パルス レ ベル、 指定の IOL/IOH の出力負荷、 30pF の負荷容量を前提に し ています。
6. tOD お よび tHZ は、 5pF の負荷容量で規定 さ れています。 出力が高イ ン ピーダ ン ス状態に入る時に、 遷移が測定 さ れます。
7. 特性付け さ れていますが、 すべてのデバイ ス で テ ス ト は さ れていません。
8. 立ち上が り と 立ち下が り 時間は波形の 10% と 90% の間で測定 さ れます。
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
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CY15B104Q
図 17. 同期デー タ タ イ ミ ング ( モー ド 0)
tD
CS
tCSU
tCH
tCL
tCSH
SCK
tSU
SI
tH
VALID IN
VALID IN
VALID IN
tOH
tODV
SO
HI-Z
tOD
HI-Z
CS
SCK
tHH
~
~
~
~
図 18. HOLD タ イ ミ ング
tHS
~
~
tHS
VALID IN
tHZ
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
VALID IN
tLZ
~
~
SO
tSU
~
~
HOLD
SI
tHH
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CY15B104Q
パワー サイ ク ル タ イ ミ ング
動作範囲において
パラ メ ー タ ー
説明
Min
Max
単位
–
ms
tPU
電源投入時 (VDD(min)) か ら最初のア ク セス (CS LOW) ま で
1
tPD
最後のア ク セス (CS HIGH) か ら電源切断 (VDD(min)) 時ま で
0
–
µs
tVR [9]
VDD 電源投入時のラ ン プ レー ト
50
–
µs/V
tVF[9]
VDD 電源切断時のラ ン プ レー ト
100
–
µs/V
tREC[10]
ス リ ープ モー ド から の復帰時間
–
450
µs
VDD
~
~
図 19. パワー サイ クル タ イ ミ ング
VDD(min)
tVR
CS
tVF
tPD
~
~
tPU
VDD(min)
注:
9. VDD 波形上の任意の点で測定 し たス ロープ です。
10. 設計保証です。 ス リ ープ モー ド か ら の復帰 タ イ ミ ン グについては、 図 15 を ご参照 く だ さ い。
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
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CY15B104Q
注文情報
注文 コ ー ド
パ ッ ケージ図
パ ッ ケージ タ イ プ
CY15B104Q-SXI
001-85261
8 ピ ン SOIC
CY15B104Q-SXIT
001-85261
8 ピ ン SOIC
CY15B104Q-LHXI
001-85579
8 ピ ン TDFN
CY15B104Q-LHXIT
001-85579
8 ピ ン TDFN
動作範囲
産業機器向け
これ ら すべてのデバイ スは鉛 フ リ ーです。 在庫状況については、 最寄 り のサイ プ レ スの販売代理店にお問い合わせ く だ さ い。
注文 コ ー ド の定義
CY 15
B
104 Q - S
X
I
T
オプ シ ョ ン :
空白 = 標準 ; T= テープ と リ ール
温度範囲 :
I= 産業機器向け (–40°C ～ +85°C)
X= 鉛フ リ ー
パ ッ ケージ タ イ プ : S=8 ピ ン SOIC ； LH=8 ピ ン DFN
Q=SPI F-RAM
容量 : 104 = 4M ビ ッ ト
電圧 : B=2.0V ～ 3.6V
F-RAM
サイ プ レ ス
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
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CY15B104Q
パ ッ ケージ図
図 20. 8 ピ ン SOIC (208mil) パ ッ ケージ図、 001-85261
001-85261 **
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
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CY15B104Q
パ ッ ケージ図 ( 続き )
図 21. 8 ピ ン DFN (5mm×6mm×0.75mm) パ ッ ケージ図、 001-85579
001-85579 *A
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
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CY15B104Q
略語
略語
CPHA
CPOL
EEPROM
EIA
F-RAM
本書の表記法
説明
測定単位
Clock Phase ( ク ロ ッ ク位相 )
Clock Polarity ( ク ロ ッ ク 極性 )
Electrically Erasable Programmable Read-Only
Memory ( 電気的消去プ ログ ラ ム可能な読み出 し
専用 メ モ リ )
Electronic Industries Alliance ( 米国電子工業会 )
Ferroelectric Random Access Memory
( 強誘電体 ラ ン ダム ア ク セス メ モ リ )
記号
°C
測定単位
摂氏温度
Hz
ヘルツ
kHz
キロヘルツ
k
キロオーム
Mbit
メ ガビ ッ ト
MHz
メ ガヘルツ
Input/Output ( 入力／出力 )
Joint Electron Devices Engineering Council
( 半導体技術協会 )
A
マ イ ク ロ ア ンペア
F
マイ クロフ ァ ラ ッ ド
s
マ イ ク ロ秒
JESD
JEDEC 準拠
mA
ミ リ ア ンペア
LSB
Least Significant Bit ( 最下位ビ ッ ト )
ms
ミ リ秒
MSB
Most Significant Bit ( 最上位ビ ッ ト )
Restriction of Hazardous Substances
( 特定有害物質使用制限指令 )
Serial Peripheral Interface
( シ リ アル ペ リ フ ェ ラル イ ン タ ー フ ェ ース )
Small Outline Integrated Circuit
( 小型外形集積回路 )
Thin Dual Flat No-lead
( 薄型デ ュ アル フ ラ ッ ト ノ ー リ ー ド )
ns
ナノ秒

オーム
%
パーセ ン ト
pF
ピコフ ァ ラ ッ ド
V
ボル ト
W
ワッ ト
I/O
JEDEC
RoHS
SPI
SOIC
TDFN
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
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CY15B104Q
改訂履歴
文書名 : CY15B104Q、 4M ビ ッ ト (512K×8) シ リ アル (SPI) F-RAM
文書番号 : 001-94897
版
**
ECN 番号
4564213
変更者
HZEN
発行日
11/13/2014
こ れは英語版 001-94240 Rev. ** を翻訳 し た日本語版 001-94897 Rev. ** です。
*A
4699882
MIOU
03/26/2015
こ れは英語版 001-94240 Rev. *B を翻訳 し た日本語版 001-94897 Rev. *A です。
*B
4959436
HZEN
10/16/2015
こ れは英語版 001-94240 Rev. *C を翻訳 し た日本語版 001-94897 Rev. *B です。
文書番号 : 001-94897 Rev. *B
変更内容
ページ 21/22
CY15B104Q
セールス、 ソ リ ュ ーシ ョ ンおよび法律情報
ワール ド ワ イ ド 販売 と 設計サポー ト
サイ プ レ スは、 事業所、 ソ リ ュ ーシ ョ ン セ ン タ ー、 メ ー カ ー代理店および販売代理店の世界的なネ ッ ト ワー ク を保持 し ています。
お客様の最寄 り のオ フ ィ スについては、 サイ プ レ スのロ ケーシ ョ ン ページ を ご覧 く だ さ い。
PSoC® ソ リ ュ ーシ ョ ン
製品
車載用
ク ロ ッ ク＆バ ッ フ ァ
イ ン タ ー フ ェ ース
照明 & 電力制御
cypress.com/go/interface
PSoC
cypress.com/go/psoc
ワ イヤレ ス／ RF
サイ プ レ ス開発者 コ ミ ュ ニ テ ィ
cypress.com/go/powerpsoc
cypress.com/go/memory
USB コ ン ト ロー ラ ー
PSoC 1 | PSoC 3 | PSoC 4 | PSoC 5LP
cypress.com/go/clocks
メモリ
タ ッ チ セ ン シ ング
psoc.cypress.com/solutions
cypress.com/go/automotive
コ ミ ュ ニ テ ィ | フ ォ ー ラ ム | ブ ログ | ビデオ | ト レーニ ン グ
テ ク ニ カル サポー ト
cypress.com/go/support
cypress.com/go/touch
cypress.com/go/USB
cypress.com/go/wireless
© Cypress Semiconductor Corporation, 2014-2015. 本文書に記載 さ れる情報は予告な く 変更 さ れる場合があ り ます。 Cypress Semiconductor Corporation ( サイ プ レ ス セ ミ コ ン ダ ク タ 社 ) は、 サイ
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こ と も、 または含意す る こ と も あ り ません。 サイ プ レ ス製品は、 サイ プ レ ス と の書面によ る合意に基づ く ものでない限 り 、 医療、 生命維持、 救命、 重要な管理、 または安全の用途のために使用
する こ と を保証する ものではな く 、 また使用する こ と を 意図 し た もので も あ り ません。 さ ら にサイ プ レ スは、 誤動作や故障によ っ て使用者に重大な傷害を も た ら す こ と が合理的に予想 さ れ る生
命維持シ ス テムの重要な コ ンポーネ ン ト と し てサイ プ レ ス製品を使用する こ と を許可 し ていません。 生命維持シ ス テムの用途にサイ プ レ ス製品を供する こ と は、 製造者がそのよ う な使用における
あ ら ゆる リ ス ク を負 う こ と を意味 し 、 その結果サイ プ レ スはあ ら ゆる責任を免除 さ れる こ と を意味 し ます。
すべてのソ ース コ ー ド ( ソ フ ト ウ ェ アおよび／またはフ ァ ームウ ェ ア ) はサイ プ レ ス セ ミ コ ン ダ ク タ 社 ( 以下 「サイ プ レ ス」 ) が所有 し 、 全世界の特許権保護 ( 米国およびその他の国 )、 米国の著
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サイ プ レ スの ソ ース コ ー ド の派生著作物を コ ピー、 使用、 変更そ し て作成する ためのラ イ セ ン ス、 な ら びにサイ プ レ スの ソ ース コ ー ド および派生著作物を コ ンパイルする ための ラ イ セ ン スです。
上記で指定 さ れた場合を除き、 サイ プ レ スの書面によ る明示的な許可な く し て本 ソ ース コ ー ド を複製、 変更、 変換、 コ ンパイル、 または表示する こ と はすべて禁止 し ます。
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果サイ プ レ スはあ ら ゆる責任を免除 さ れる こ と を意味 し ます。
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文書番号 : 001-94897 Rev. *B
改訂日 2015 年 10 月 16 日
本書で言及するすべての製品名および会社名は、 それぞれの所有者の商標である場合があ り ます。
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