W25Q128数据手册中文翻译_w25q128数据手册

W25Q

数据手册

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W25Q128FV 数据手册

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Version 1.0

宁建利

2019 年 03 月 06 日

1 概述

W25Q128FV(128Mbit)型串行 Flash 存储器面向受限于空间、引脚和功耗的系统，提供了一种存储解决方案。25Q

系列存储器相比于普通的串行 Flash 器件提供更好的灵活性和性能表现。它们是代码存储、代码直接通过双线/四线

SPI 运行、存储音频、文本和数据的理想选择。该器件可在 2.7V 到 3.6V 的供电电压下工作，工作时电流消耗最低

4mA，在掉电模式下消耗仅 1uA。所有的器件都提供节省空间的封装。

W25Q128FV 存储阵列组织成 65536 个可编程的页，每个页包含 256 字节。一次最多可以编程 256 字节。页的

擦除可以按照 16 页/组（4KB 的扇区擦除）进行、按照 128 页/组（32KB 的块擦除）进行、按照 256 页（64KB 的块

擦除）进行、或者整芯片进行擦除。W25Q128FV 有着 4096 个可擦除的扇区，或者说是 256 个可擦除的块。扇区的

较小的尺寸（4KB），允许在需要数据或者参数存储的应用中实现更好的灵活性。

W25Q128FV 支持标准的串行外设接口（以下称 SPI），双线/四线 IO 模式 SPI，以及 2 周期指令的 QPI 接口：包

括串行时钟，数据选择，串行数据 IO0，IO1，IO2（/WP），IO3（/HOLD）。SPI 时钟频率最高可达 104MHz，因此

在双 IO SPI 模式下等效于 208MHz，四 IO SPI/QPI 模式下等效于 416MHz。这些传输速率比标准的异步 8 位或者 16

位并行 Flash 存储器表现得更好。连续读模式可以实现高效的存储器访问，其只需要消耗 8 个时钟的前导指令，外

加 24 位的地址，从而实现完全的 XIP(execute in place)操作。

芯片提供一个保持引脚，一个写保护引脚以及一套写保护机制，连同 top 或者 bottom 阵列的控制，提供更灵

活的控制。此外，器件支持 JEDEC 标准制造商和器件 ID 以及 SFDP 寄存器，还有 64 位的唯一序列号，以及 3 组各

256 字节的安全寄存器。

2 特性

 SPI Flash 存储器的新家族

-W25Q128FV：128M-bit/16M-字节

-标准 SPI：CLK, /CS, DI, DO, /WP, /Hold

-双线 SPI：CLK, /CS, IO0, IO1, /WP, /Hold

-四线 SPI：CLK, /CS, IO0, IO1, IO2, IO3

-QPI：CLK, /CS, IO0, IO1, IO2, IO3

-软件或者硬件复位

 最高性能的串行 Flash

-104MHz 的 SPI 时钟信号

-在双线或者四线 SPI 模式下等效于 208M/416M

-传输速度可达约 50MB/S

-超过 100000 次擦除/编程循环

-超过 20 年的数据保存能力

 高效的“连续读”和 QPI 模式

-以 8/16/32/64 字节回环大小连续读

-存储器寻址最少只需要 8 个周期

-QPI 接口减小了指令开销

-允许 XIP 操作

-性能超过 x16 模式的并行 Flash

 低功耗，宽温度范围

-单电源供电，2.7V～3.6V 供电范围

-工作时最低 4mA 电流消耗，掉电时小于 1uA 的电流消耗（典型值）

-工作温度-40～+85 摄氏度

 4KB 扇区大小，架构灵活

-单扇区/块擦除（4KB/32KB/64KB）

-对于某个需要编程的页，可任意编程 1～256 字节

-擦除/编程可挂起和恢复

 高级的安全特性

-软件方式和硬件方式的写保护

-上电时锁定和 OTP 保护

-Top/Bottom，或者全部存储阵列保护

-独立的块/扇区阵列保护

-每个器件有着 64 位的唯一 ID

-可发现参数（SFDP）寄存器

-3×256 字节的安全寄存器，支持 OTP 锁定

-易失/非易失状态寄存器位

 空间优化的封装

-8 引脚 SOIC / VSOP 封装，208-mil 尺寸

-8 引脚 PDIP 封装，300-mil 尺寸

-8 引脚 WSON 封装，6x5-mm / 8x6-mm

-16 引脚 SOIC 封装，300-mil 尺寸（有额外的/RESET 引脚，也就是和/HOLD 分开的）

-24 引脚 TFBGA 封装，8x6-mm 尺寸

-可联系 winbond 获取 KGD(裸片)或者其他选项

3 器件封装类型和引脚配置

（略，请参考英文版）

4 引脚描述

4.1 Chip Select（/CS）（以下称片选或者/CS）

SPI 的片选（/CS）引脚用来允许或者禁止器件的操作。当/CS 为高电平时，器件不会被选中，此时串行数据输

出（DO，或者 IO0，IO1，IO2，IO3）引脚为高阻态。当未被选中时，器件的功耗将会进入到待机等级，除非此时

正在进行内部的擦除，编程或者写状态寄存器等操作。当/CS 引脚为低电平时，器件被选中，功耗将会增加到工作

等级，此时可以发送指令到器件，或者从器件中读取数据等。上电之后，在发送一条新的指令给器件之前，必须将

/CS 从高电平拉低为低电平，从而使得指令可被接受。在上电和下电时，/CS 引脚的输入电压必须跟随 VCC 的供电

（参见“写保护”和插图 58）。如果有必要，可将此引脚通过一个上拉电阻连接到 VCC 来满足这个要求。

4.2 串行数据输入，输出和 IO（DI，DO，以及 IO0，IO1，IO2，IO3）

W25Q128FV 支持标准 SPI、双线 SPI、四线 SPI 操作。标准 SPI 指令使用单向的 DI（输入）引脚来写指令、地

址或数据到器件，写入发生在 CLK 引脚的上升沿。标准 SPI 使用单向的 DO（输出）引脚来从器件中读数据或者状

态，读取发生在 CLK 引脚的下降沿。

双线 SPI 或者四线 SPI 指令使用双向 IO 引脚在 CLK 的上升沿串行地写指令、地址或者数据到器件，或在 CLK

的下降沿从器件中读取数据或者状态。四线 SPI 模式操作需要设置状态寄存器 2 中的非易失位 QE 为 1。如果 QE=1，

则/WP 引脚成为 IO2 引脚，/HOLD 引脚成为 IO3 引脚。

4.3 写保护（/WP）

写保护（/WP）引脚可以用来防止状态寄存器被写入。联合状态寄存器中的一系列块保护设置位（CMP，SEC，

TB，BP2，BP1 和 BP0）以及状态寄存器保护位（SRP），最小至 4KB 的扇区，大到整个存储器阵列可以被硬件保护。

/WP 引脚低电平有效。当状态寄存器 2 中的 QE 位置位以使能四 SPI 模式时，/WP 引脚的功能则无效，因为该引脚

此时作为 IO2。参见插图 1a-c 以了解引脚配置和四 IO 操作。

4.4 保持（/HOLD）

/HOLD 引脚允许器件在被选中的情况下暂停操作。当/HOLD 引脚拉低时，即使/CS 引脚为低电平，DO 引脚仍

然为高阻态，同时，出现在 DI 引脚和 CLK 引脚上的信号被忽略。当/HOLD 引脚为高电平时，器件的操作可以恢复。

/HOLD 引脚主要用于多个器件共享一条 SPI 总线的情况。/HOLD 引脚低电平有效。当状态寄存器 2 中的 QE 置位以

使能四 SPI 模式时，/HOLD 引脚的功能则无效，因为该引脚此时作为 IO3。参见插图 1a-c 以了解引脚配置和四 IO

操作。

4.5 串行时钟（CLK）

SPI 串行时钟（CLK）引脚为串行输入和输出操作提供时钟。（参见 SPI 操作）

4.6 复位（/RESET）

/RESET 引脚允许外部控制器复位本器件。对于 8 引脚的封装，当 QE=0 时，通过配置状态寄存器，IO3 引脚既

可以被配置为/HOLD 功能也可以被配置为/RESET 功能。当 QE=1，/HOLD 和/RESET 功能不再有效。但是在 16 引脚

的 SOIC 封装里，有一个专用的/RESET 引脚，其不受 QE 位值的影响。

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