25111A Datasheet

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/25111A-html.html
background image

A Microchip Technology Company

©2011 Silicon Storage Technology, Inc.

DS25111A

12/11

Data Sheet

www.microchip.com

32 Mbit (x16) Multi-Purpose Flash Plus

SST39VF3201B / SST39VF3202B

Features

• Organized as 2M x16

• Single Voltage Read and Write Operations

– 2.7-3.6V

• Superior Reliability

– Endurance: 100,000 Cycles (Typical)
– Greater than 100 years Data Retention

• Low Power Consumption (typical values at 5 MHz)

– Active Current: 6 mA (typical)
– Standby Current: 4 µA (typical)
– Auto Low Power Mode: 4 µA (typical)

• Hardware Block-Protection/WP# Input Pin

– Top Block-Protection (top 32 KWord)

for SST39VF3202B

– Bottom Block-Protection (bottom 32 KWord)

for SST39VF3201B

• Sector-Erase Capability

– Uniform 2 KWord sectors

• Block-Erase Capability

– Uniform 32 KWord blocks

• Chip-Erase Capability

• Erase-Suspend/Erase-Resume Capabilities

• Hardware Reset Pin (RST#)

• Security-ID Feature

– SST: 128 bits; User: 128 words

• Fast Read Access Time:

– 70 ns

• Latched Address and Data

• Fast Erase and Word-Program:

– Sector-Erase Time: 18 ms (typical)
– Block-Erase Time: 18 ms (typical)
– Chip-Erase Time: 35 ms (typical)
– Word-Program Time: 7 µs (typical)

• Automatic Write Timing

– Internal V

PP

Generation

• End-of-Write Detection

– Toggle Bits
– Data# Polling

• CMOS I/O Compatibility

• JEDEC Standard

– Flash EEPROM Pin Assignments

• Packages Available

– 48-lead TSOP (12mm x 20mm)
– 48-ball TFBGA (6mm x 8mm)

• All non-Pb (lead-free) devices are RoHS compliant

The SST39VF320xB devices are 2M x16 CMOS Multi-Purpose Flash Plus
(MPF+) manufactured with SST’s proprietary, high-performance CMOS Super-
Flash technology. The split-gate cell design and thick-oxide tunneling injector
attain better reliability and manufacturability compared with alternate approaches.
The SST39VF320xB write (Program or Erase) with a 2.7-3.6V power supply.
These devices conform to JEDEC standard pin assignments for x16 memories.

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/25111A-html.html
background image

©2011 Silicon Storage Technology, Inc.

DS25111A

12/11

2

32 Mbit Multi-Purpose Flash Plus

SST39VF3201B / SST39VF3202B

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Product Description

The SST39VF320xB devices are 2M x16 CMOS Multi-Purpose Flash Plus (MPF+) manufactured
with SST’s proprietary, high-performance CMOS SuperFlash technology. The split-gate cell design
and thick-oxide tunneling injector attain better reliability and manufacturability compared with alter-
nate approaches. The SST39VF320xB write (Program or Erase) with a 2.7-3.6V power supply.
These devices conform to JEDEC standard pin assignments for x16 memories.

Featuring high performance Word-Program, the SST39VF320xB devices provide a typical Word-
Program time of 7 µsec. These devices use Toggle Bit or Data# Polling to indicate the completion
of Program operation. To protect against inadvertent write, they have on-chip hardware and Soft-
ware Data Protection schemes. Designed, manufactured, and tested for a wide spectrum of appli-
cations, these devices are offered with a guaranteed typical endurance of 100,000 cycles. Data
retention is rated at greater than 100 years.

The SST39VF320xB devices are suited for applications that require convenient and economical
updating of program, configuration, or data memory. For all system applications, they significantly
improve performance and reliability, while lowering power consumption. They inherently use less
energy during Erase and Program than alternative flash technologies. The total energy consumed
is a function of the applied voltage, current, and time of application. Since for any given voltage
range, the SuperFlash technology uses less current to program and has a shorter erase time, the
total energy consumed during any Erase or Program operation is less than alternative flash tech-
nologies. These devices also improve flexibility while lowering the cost for program, data, and con-
figuration storage applications.

The SuperFlash technology provides fixed Erase and Program times, independent of the number of
Erase/Program cycles that have occurred. Therefore the system software or hardware does not have
to be modified or de-rated as is necessary with alternative flash technologies, whose Erase and Pro-
gram times increase with accumulated Erase/Program cycles.

To meet high-density, surface mount requirements, the SST39VF320xB devices are offered in 48-lead
TSOP and 48-ball TFBGA packages. See Figure 2 and Figure 3 for pin assignments.

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/25111A-html.html
background image

©2011 Silicon Storage Technology, Inc.

DS25111A

12/11

3

32 Mbit Multi-Purpose Flash Plus

SST39VF3201B / SST39VF3202B

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Block Diagram

Figure 1: Functional Block Diagram

Figure 2: Pin Assignments for 48-lead TSOP

Y-Decoder

I/O Buffers and Data Latches

1384 B1.0

Address Buffer Latches

X-Decoder

DQ15 - DQ0

Memory Address

OE#

CE#

WE#

SuperFlash

Memory

Control Logic

WP#

RESET#

A15
A14
A13
A12
A11
A10

A9
A8

A19
A20

WE#

RST#

NC

WP#

NC

A18
A17

A7
A6
A5
A4
A3
A2
A1

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24

A16
NC
VSS
DQ15
DQ7
DQ14
DQ6
DQ13
DQ5
DQ12
DQ4
VDD
DQ11
DQ3
DQ10
DQ2
DQ9
DQ1
DQ8
DQ0
OE#
VSS
CE#
A0

48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25

1384 48-tsop EK P1.0

Standard Pinout

Top View

Die Up

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/25111A-html.html
background image

©2011 Silicon Storage Technology, Inc.

DS25111A

12/11

4

32 Mbit Multi-Purpose Flash Plus

SST39VF3201B / SST39VF3202B

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Figure 3: pin assignments for 48-ball TFBGA

Table 1: Pin Description

Symbol

Pin Name

Functions

A

MS

1

-A

0

1. A

MS

= Most significant address

A

MS

= A

20

for SST39VF320xB

Address Inputs

To provide memory addresses.
During Sector-Erase A

MS

-A

11

address lines will select the sector.

During Block-Erase A

MS

-A

15

address lines will select the block.

DQ

15

-DQ

0

Data Input/output To output data during Read cycles and receive input data during Write cycles.

Data is internally latched during a Write cycle.
The outputs are in tri-state when OE# or CE# is high.

WP#

Write Protect

To protect the top/bottom boot block from Erase/Program operation when
grounded.

RST#

Reset

To reset and return the device to Read mode.

CE#

Chip Enable

To activate the device when CE# is low.

OE#

Output Enable

To gate the data output buffers.

WE#

Write Enable

To control the Write operations.

V

DD

Power Supply

To provide power supply voltage: 2.7-3.6V

V

SS

Ground

NC

No Connection

Unconnected pins.

T1.0 25111

1384 4-tfbga B1K P2.0

A B C D E F G H

6

5

4

3

2

1

TOP VIEW (balls facing down)

A13

A9

WE#

NC

A7

A3

A12

A8

RST#

WP#

A17

A4

A14

A10

NC

A18

A6

A2

A15

A11

A19

A20

A5

A1

A16

DQ7

DQ5

DQ2

DQ0

A0

NC

DQ14

DQ12

DQ10

DQ8

CE#

DQ15

DQ13

VDD

DQ11

DQ9

OE#

VSS

DQ6

DQ4

DQ3

DQ1

VSS

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/25111A-html.html
background image

©2011 Silicon Storage Technology, Inc.

DS25111A

12/11

5

32 Mbit Multi-Purpose Flash Plus

SST39VF3201B / SST39VF3202B

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Device Operation

Commands are used to initiate the memory operation functions of the device. Commands are written
to the device using standard microprocessor write sequences. A command is written by asserting WE#
low while keeping CE# low. The address bus is latched on the falling edge of WE# or CE#, whichever
occurs last. The data bus is latched on the rising edge of WE# or CE#, whichever occurs first.

The SST39VF320xB also have the Auto Low Power mode which puts the device in a near standby
mode after data has been accessed with a valid Read operation. This reduces the I

DD

active read cur-

rent from typically 9 mA to typically 4 µA. The Auto Low Power mode reduces the typical I

DD

active

read current to the range of 2 mA/MHz of Read cycle time. The device exits the Auto Low Power mode
with any address transition or control signal transition used to initiate another Read cycle, with no
access time penalty. Note that the device does not enter Auto-Low Power mode after power-up with
CE# held steadily low, until the first address transition or CE# is driven high.

Read

The Read operation of the SST39VF320xB is controlled by CE# and OE#, both have to be low for the
system to obtain data from the outputs. CE# is used for device selection. When CE# is high, the chip is
deselected and only standby power is consumed. OE# is the output control and is used to gate data
from the output pins. The data bus is in high impedance state when either CE# or OE# is high. Refer to
the Read cycle timing diagram for further details (Figure 5).

Word-Program Operation

The SST39VF320xB are programmed on a word-by-word basis. Before programming, the sector
where the word exists must be fully erased. The Program operation is accomplished in three steps.
The first step is the three-byte load sequence for Software Data Protection. The second step is to load
word address and word data. During the Word-Program operation, the addresses are latched on the
falling edge of either CE# or WE#, whichever occurs last. The data is latched on the rising edge of
either CE# or WE#, whichever occurs first. The third step is the internal Program operation which is ini-
tiated after the rising edge of the fourth WE# or CE#, whichever occurs first. The Program operation,
once initiated, will be completed within 10 µs. See Figure 6 and Figure 7 for WE# and CE# controlled
Program operation timing diagrams and Figure 21 for flowcharts. During the Program operation, the
only valid reads are Data# Polling and Toggle Bit. During the internal Program operation, the host is
free to perform additional tasks. Any commands issued during the internal Program operation are
ignored. During the command sequence, WP# should be statically held high or low.

Sector/Block-Erase Operation

The Sector- (or Block-) Erase operation allows the system to erase the device on a sector-by-sector (or
block-by-block) basis. The SST39VF320xB offer both Sector-Erase and Block-Erase mode. The sector
architecture is based on uniform sector size of 2 KWord. The Block-Erase mode is based on uniform
block size of 32 KWord. The Sector-Erase operation is initiated by executing a six-byte command
sequence with Sector-Erase command (50H) and sector address (SA) in the last bus cycle. The Block-
Erase operation is initiated by executing a six-byte command sequence with Block-Erase command
(30H) and block address (BA) in the last bus cycle. The sector or block address is latched on the falling
edge of the sixth WE# pulse, while the command (50H or 30H) is latched on the rising edge of the sixth
WE# pulse. The internal Erase operation begins after the sixth WE# pulse. The End-of-Erase opera-
tion can be determined using either Data# Polling or Toggle Bit methods. See Figure 11 and Figure 12

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/25111A-html.html
background image

©2011 Silicon Storage Technology, Inc.

DS25111A

12/11

6

32 Mbit Multi-Purpose Flash Plus

SST39VF3201B / SST39VF3202B

Data Sheet

A Microchip Technology Company

for timing waveforms and Figure 25 for the flowchart. Any commands issued during the Sector- or
Block-Erase operation are ignored. When WP# is low, any attempt to Sector- (Block-) Erase the pro-
tected block will be ignored. During the command sequence, WP# should be statically held high or low.

Erase-Suspend/Erase-Resume Commands

The Erase-Suspend operation temporarily suspends a Sector- or Block-Erase operation thus allowing
data to be read from any memory location, or program data into any sector/block that is not suspended
for an Erase operation. The operation is executed by issuing one byte command sequence with Erase-
Suspend command (B0H). The device automatically enters read mode typically within 10 µs after the
Erase-Suspend command had been issued. Valid data can be read from any sector or block that is not
suspended from an Erase operation. Reading at address location within erase-suspended sectors/
blocks will output DQ

2

toggling and DQ

6

at ‘1’. While in Erase-Suspend mode, a Word-Program opera-

tion is allowed except for the sector or block selected for Erase-Suspend.

To resume Sector-Erase or Block-Erase operation which has been suspended the system must issue
Erase Resume command. The operation is executed by issuing one byte command sequence with
Erase Resume command (30H) at any address in the last Byte sequence.

Chip-Erase Operation

The SST39VF320xB provide a Chip-Erase operation, which allows the user to erase the entire mem-
ory array to the “1” state. This is useful when the entire device must be quickly erased.

The Chip-Erase operation is initiated by executing a six-byte command sequence with Chip-Erase
command (10H) at address 555H in the last byte sequence. The Erase operation begins with the rising
edge of the sixth WE# or CE#, whichever occurs first. During the Erase operation, the only valid read is
Toggle Bit or Data# Polling. See Table 6 for the command sequence, Figure 10 for timing diagram, and
Figure 25 for the flowchart. Any commands issued during the Chip-Erase operation are ignored. When
WP# is low, any attempt to Chip-Erase will be ignored. During the command sequence, WP# should
be statically held high or low.

Write Operation Status Detection

The SST39VF320xB provide two software means to detect the completion of a Write (Program or
Erase) cycle, in order to optimize the system write cycle time. The software detection includes two sta-
tus bits: Data# Polling (DQ

7

) and Toggle Bit (DQ

6

). The End-of-Write detection mode is enabled after

the rising edge of WE#, which initiates the internal Program or Erase operation.

The actual completion of the nonvolatile write is asynchronous with the system; therefore, either a
Data# Polling or Toggle Bit read may be simultaneous with the completion of the write cycle. If this
occurs, the system may possibly get an erroneous result, i.e., valid data may appear to conflict with
either DQ

7

or DQ

6

. In order to prevent spurious rejection, if an erroneous result occurs, the software

routine should include a loop to read the accessed location an additional two (2) times. If both reads
are valid, then the device has completed the Write cycle, otherwise the rejection is valid.

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/25111A-html.html
background image

©2011 Silicon Storage Technology, Inc.

DS25111A

12/11

7

32 Mbit Multi-Purpose Flash Plus

SST39VF3201B / SST39VF3202B

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Data# Polling (DQ

7

)

When the SST39VF320xB are in the internal Program operation, any attempt to read DQ

7

will produce

the complement of the true data. Once the Program operation is completed, DQ

7

will produce true

data. Note that even though DQ

7

may have valid data immediately following the completion of an internal Write

operation, the remaining data outputs may still be invalid: valid data on the entire data bus will appear in subse-
quent successive Read cycles after an interval of 1 µs. During internal Erase operation, any attempt to read
DQ

7

will produce a ‘0’. Once the internal Erase operation is completed, DQ

7

will produce a ‘1’. The

Data# Polling is valid after the rising edge of fourth WE# (or CE#) pulse for Program operation. For
Sector-, Block- or Chip-Erase, the Data# Polling is valid after the rising edge of sixth WE# (or CE#)
pulse. See Figure 8 for Data# Polling timing diagram and Figure 22 for a flowchart.

Toggle Bits (DQ6 and DQ2)

During the internal Program or Erase operation, any consecutive attempts to read DQ

6

will produce

alternating “1”s and “0”s, i.e., toggling between 1 and 0. When the internal Program or Erase operation
is completed, the DQ

6

bit will stop toggling. The device is then ready for the next operation. For Sector-

, Block-, or Chip-Erase, the toggle bit (DQ

6

) is valid after the rising edge of sixth WE# (or CE#) pulse.

DQ

6

will be set to ‘1’ if a Read operation is attempted on an Erase-Suspended Sector/Block. If Pro-

gram operation is initiated in a sector/block not selected in Erase-Suspend mode, DQ

6

will toggle.

An additional Toggle Bit is available on DQ

2

, which can be used in conjunction with DQ

6

to check

whether a particular sector is being actively erased or erase-suspended. Table 2 shows detailed status
bits information. The Toggle Bit (DQ

2

) is valid after the rising edge of the last WE# (or CE#) pulse of

Write operation. See Figure 9 for Toggle Bit timing diagram and Figure 22 for a flowchart.

Note: DQ

7

, DQ

6

and DQ

2

require a valid address when reading status information.

Table 2: Write Operation Status

Status

DQ

7

DQ

6

DQ

2

Normal Operation

Standard Program

DQ

7

#

Toggle

No Toggle

Standard Erase

0

Toggle

Toggle

Erase-Suspend
Mode

Read from Erase-Suspended Sector/Block

1

1

Toggle

Read from Non- Erase-Suspended Sector/
Block

Data

Data

Data

Program

DQ

7

#

Toggle

N/A

T2.0 25111

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/25111A-html.html
background image

©2011 Silicon Storage Technology, Inc.

DS25111A

12/11

8

32 Mbit Multi-Purpose Flash Plus

SST39VF3201B / SST39VF3202B

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Data Protection

The SST39VF320xB provide both hardware and software features to protect nonvolatile data from
inadvertent writes.

Hardware Data Protection

Noise/Glitch Protection: A WE# or CE# pulse of less than 5 ns will not initiate a write cycle.

V

DD

Power Up/Down Detection: The Write operation is inhibited when V

DD

is less than 1.5V.

Write Inhibit Mode: Forcing OE# low, CE# high, or WE# high will inhibit the Write operation. This pre-
vents inadvertent writes during power-up or power-down.

Hardware Block Protection

The SST39VF3202B support top hardware block protection, which protects the top 32 KWord block of
the device. The SST39VF3201B support bottom hardware block protection, which protects the bottom
32 KWord block of the device. The Boot Block address ranges are described in Table 3. Program and
Erase operations are prevented on the 32 KWord when WP# is low. If WP# is left floating, it is internally
held high via a pull-up resistor, and the Boot Block is unprotected, enabling Program and Erase opera-
tions on that block.

Table 3: Boot Block Address Ranges

Product

Address Range

Bottom Boot Block

SST39VF3201B

000000H-007FFFH

Top Boot Block

SST39VF3202B

1F8000H-1FFFFFH

T3.0 25111

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/25111A-html.html
background image

©2011 Silicon Storage Technology, Inc.

DS25111A

12/11

9

32 Mbit Multi-Purpose Flash Plus

SST39VF3201B / SST39VF3202B

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Hardware Reset (RST#)

The RST# pin provides a hardware method of resetting the device to read array data. When the RST#
pin is held low for at least T

RP,

any in-progress operation will terminate and return to Read mode. When

no internal Program/Erase operation is in progress, a minimum period of T

RHR

is required after RST#

is driven high before a valid Read can take place. See Figure 17.

The Erase or Program operation that has been interrupted needs to be re-initiated after the device
resumes normal operation mode to ensure data integrity.

Software Data Protection (SDP)

The SST39VF320xB provide the JEDEC approved Software Data Protection scheme for all data alter-
ation operations, i.e., Program and Erase. Any Program operation requires the inclusion of the three-
byte sequence. The three-byte load sequence is used to initiate the Program operation, providing opti-
mal protection from inadvertent Write operations, e.g., during the system power-up or power-down.
Any Erase operation requires the inclusion of six-byte sequence. These devices are shipped with the
Software Data Protection permanently enabled. See Table 6 for the specific software command codes.
During SDP command sequence, invalid commands will abort the device to read mode within T

RC.

The

contents of DQ

15

-DQ

8

can be V

IL

or V

IH

, but no other value, during any SDP command sequence.

Common Flash Memory Interface (CFI)

The SST39VF320xB also contain the CFI information to describe the characteristics of the device. In
order to enter the CFI Query mode, the system must write the three-byte sequence, same as product
ID entry command with 98H (CFI Query command) to address 555H in the last byte sequence. The
system can also enter the CFI Query mode, by using the one-byte sequence with 55H on Address and
98H on Data Bus. Once the device enters the CFI Query mode, the system can read CFI data at the
addresses given in Tables 7 through 9. The system must write the CFI Exit command to return to Read
mode from the CFI Query mode.

Product Identification

The Product Identification mode identifies the devices as the SST39VF3201B and SST39VF3202B,
and the manufacturer as SST. This mode may be accessed through software operations. Users may
use the Software Product Identification operation to identify the part (i.e., using the device ID) when
using multiple manufacturers in the same socket. For details, see Table 6 for software operation, Figure
13 for the Software ID Entry and Read timing diagram and Figure 23 for the Software ID Entry com-
mand sequence flowchart.

Table 4: Product Identification

Address

Data

Manufacturer’s ID

0000H

BFH

Device ID

SST39VF3201B

0001H

235DH

SST39VF3202B

0001H

235CH

T4.0 25111

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/25111A-html.html
background image

©2011 Silicon Storage Technology, Inc.

DS25111A

12/11

10

32 Mbit Multi-Purpose Flash Plus

SST39VF3201B / SST39VF3202B

Data Sheet

A Microchip Technology Company

Product Identification Mode Exit/CFI Mode Exit

In order to return to the standard Read mode, the Software Product Identification mode must be exited.
Exit is accomplished by issuing the Software ID Exit command sequence, which returns the device to
the Read mode. This command may also be used to reset the device to the Read mode after any inad-
vertent transient condition that apparently causes the device to behave abnormally, e.g., not read cor-
rectly. Please note that the Software ID Exit/CFI Exit command is ignored during an internal Program
or Erase operation. See Table 6 for software command codes, Figure 15 for timing waveform, and Fig-
ure 23 and Figure 24 for flowcharts.

Security ID

The SST39VF320xB devices offer a 136 word Security ID space. The Secure ID space is divided into
two segments - one factory programmed segment and one user programmed segment. The first seg-
ment is programmed and locked at SST with a random 128-bit number. The 128-word user segment is
left un-programmed for the customer to program as desired.

To program the user segment of the Security ID, the user must use the Security ID Word-Program
command. To detect end-of-write for the SEC ID, read the toggle bits. Do not use Data# Polling. Once
this is complete, the Sec ID should be locked using the User Sec ID Program Lock-Out. This disables
any future corruption of this space. Note that regardless of whether or not the Sec ID is locked, neither
Sec ID segment can be erased.

The Secure ID space can be queried by executing a three-byte command sequence with Enter Sec ID
command (88H) at address 555H in the last byte sequence. To exit this mode, the Exit Sec ID com-
mand should be executed. Refer to Table 6 for more details.

Maker
Microchip Technology Inc.
Datasheet PDF Download