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July 2003
M29F016D
16 Mbit (2Mb x8, Uniform Block)
5V Supply Flash Memory
FEATURES SUMMARY
s
SUPPLY VOLTAGE
V
CC
=
5V 10% for PROGRAM, ERASE and
READ OPERATIONS
s
ACCESS TIME: 55, 70, 90ns
s
PROGRAMMING TIME
10s per Byte typical
s
32 UNIFORM 64Kbyte MEMORY BLOCKS
s
PROGRAM/ERASE CONTROLLER
Embedded Byte Program algorithms
s
ERASE SUSPEND and RESUME MODES
Read and Program another Block during
Erase Suspend
s
UNLOCK BYPASS PROGRAM COMMAND
Faster Production/Batch Programming
s
TEMPORARY BLOCK UNPROTECTION
MODE
s
COMMON FLASH INTERFACE
64 bit Security Code
s
LOW POWER CONSUMPTION
Standby and Automatic Standby
s
100,000 PROGRAM/ERASE CYCLES per
BLOCK
s
ELECTRONIC SIGNATURE
Manufacturer Code: 20h
Device Code: ADh
Figure 1. Packages
TSOP40 (N)
10 x 20mm
SO44 (M)
M29F016D
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TABLE OF CONTENTS
SUMMARY DESCRIPTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Figure 2. Logic Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Table 1. Signal Names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Figure 3. TSOP Connections. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Figure 4. SO Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Figure 5. Block Addresses. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
SIGNAL DESCRIPTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Address Inputs (A0-A20). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Data Inputs/Outputs (DQ0-DQ7). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Chip Enable (E). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Output Enable (G). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Write Enable (W). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Reset/Block Temporary Unprotect (RP). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Ready/Busy Output (RB). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
V
CC
Supply Voltage (5V). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
V
SS
Ground. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
BUS OPERATIONS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Bus Read. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Bus Write. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Output Disable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Standby. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Automatic Standby. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Special Bus Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Electronic Signature. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Block Protection and Blocks Unprotection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Table 2. Bus Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
COMMAND INTERFACE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Read/Reset Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Auto Select Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Program Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Unlock Bypass Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Unlock Bypass Program Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Unlock Bypass Reset Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Chip Erase Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Block Erase Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Erase Suspend Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Erase Resume Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Read CFI Query Command. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Block Protect and Chip Unprotect Commands. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Table 3. Commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
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M29F016D
Table 4. Program, Erase Times and Program, Erase Endurance Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
STATUS REGISTER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Data Polling Bit (DQ7). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Toggle Bit (DQ6).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Error Bit (DQ5). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Erase Timer Bit (DQ3). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Alternative Toggle Bit (DQ2).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Table 5. Status Register Bits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Figure 6. Data Polling Flowchart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Figure 7. Data Toggle Flowchart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
MAXIMUM RATING. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Table 6. Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
DC and AC PARAMETERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Table 7. Operating and AC Measurement Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 8. AC Measurement I/O Waveform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 9. AC Measurement Load Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Table 8. Device Capacitance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Table 9. DC Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Figure 10. Read AC Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Table 10. Read AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Figure 11. Write AC Waveforms, Write Enable Controlled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Table 11. Write AC Characteristics, Write Enable Controlled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Figure 12. Write AC Waveforms, Chip Enable Controlled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Table 12. Write AC Characteristics, Chip Enable Controlled . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Figure 13. Reset/Block Temporary Unprotect AC Waveforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Table 13. Reset/Block Temporary Unprotect AC Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
PACKAGE MECHANICAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
TSOP40 40 lead Plastic Thin Small Outline, 10 x 20mm, Package Outline . . . . . . . . . . . . . . . . 23
TSOP40 40 lead Plastic Thin Small Outline, 10 x 20mm, Package Mechanical Data . . . . . . . . 23
SO44 44 lead Plastic Small Outline, 525 mils body width, Package Outline. . . . . . . . . . . . . . . . 24
SO44 44 lead Plastic Small Outline, 525 mils body width, Package Mechanical Data . . . . . . . . 24
PART NUMBERING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Table 14. Ordering Information Scheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
APPENDIX A. BLOCK ADDRESS TABLE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Table 15. Block Addresses, M29F016D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
APPENDIX B. COMMON FLASH INTERFACE (CFI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Table 16. Query Structure Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Table 17. CFI Query Identification String . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
M29F016D
4/37
Table 18. CFI Query System Interface Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Table 19. Device Geometry Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Table 20. Primary Algorithm-Specific Extended Query Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Table 21. Security Code Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
APPENDIX C. BLOCK PROTECTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Programmer Technique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
In-System Technique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Table 22. Programmer Technique Bus Operations, BYTE = V
IH
or V
IL
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Figure 14. Programmer Equipment Group Protect Flowchart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Figure 15. Programmer Equipment Chip Unprotect Flowchart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Figure 16. In-System Equipment Group Protect Flowchart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Figure 17. In-System Equipment Chip Unprotect Flowchart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
REVISION HISTORY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Table 23. Document Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
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M29F016D
SUMMARY DESCRIPTION
The M29F016D is a 16 Mbit (2Mb x8) non-volatile
memory that can be read, erased and repro-
grammed. These operations can be performed us-
ing a single low voltage 5V supply. On power-up
the memory defaults to its Read mode where it can
be read in the same way as a ROM or EPROM.
The memory is divided into 32 uniform blocks of
64Kbytes (see Figure 5, Block Addresses) that
can be erased independently so it is possible to
preserve valid data while old data is erased.
Blocks can be protected in groups of 4 to prevent
accidental Program or Erase commands from
modifying the memory. Program and Erase com-
mands are written to the Command Interface of
the memory. An on-chip Program/Erase Controller
simplifies the process of programming or erasing
the memory by taking care of all of the special op-
erations that are required to update the memory
contents. The end of a program or erase operation
can be detected and any error conditions identi-
fied. The command set required to control the
memory is consistent with JEDEC standards.
Chip Enable, Output Enable and Write Enable sig-
nals control the bus operation of the memory.
They allow simple connection to most micropro-
cessors, often without additional logic.
The memory is offered in TSOP40 (10 x 20mm) and
SO44 packages. Access times of 55, 70 and 90ns
are available. The memory is supplied with all the
bits erased (set to '1').
Figure 2. Logic Diagram
Table 1. Signal Names
AI05269
21
A0-A20
W
DQ0-DQ7
VCC
M29F016D
E
VSS
8
G
RP
RB
A0-A20
Address Inputs
DQ0-DQ7
Data Inputs/Outputs
E
Chip Enable
G
Output Enable
W
Write Enable
RP
Reset/Block Temporary Unprotect
RB
Ready/Busy Output
V
CC
Supply Voltage
V
SS
Ground
NC
Not Connected Internally
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ZIP