## 1. 描述 24C02/04/08/16/32/64是电可擦除PROM,分别采用256/512/1024/2048/4096/8192×8-bit的组织结构以及两线串行接口。电压可允许低至1.8V,待机电流和工作电流分别为1μA和1mA。24C02/04/08/16/32/64具有页写能力,每页分别为8/16/16/16/32/32字节。24C02/04/08/16/32/64具有8-pin PDIP和8-pin SOP和5-pin SOT 23-5三种封装形式 ## 2. 特点 - 宽范围的工作电压1.8V\~5.5V - 低电压技术 - 1mA典型工作电流 - 1μA 典型待机电流 \- 存储器组织结构 - 24C02, 256 X 8 (2K bits) - 24C04, 512 X 8 (4K bits) - 24C08, 1024 X 8 (8K bits) - 24C16, 2048 X 8 (16K bits) - 24C32, 4096 X 8 (32K bits) - 24C64, 8192 X 8 (64K bits) - 2线串行接口,完全兼容I²C总线 - I²C时钟频率为1 MHz (5V), 400 kHz (1.8V, 2.5V, 2.7V) - 施密特触发输入噪声抑制 - 硬件数据写保护 - 内部写周期 (最大5 ms) - 可按字节写 - 页写:8字节页(24C02),16字节页(24C04/08/16),32字节页(24C32/64) - 可按字节,随机和序列读 - 自动递增地址 - ESD保护大于2.5kV - 高可靠性 - 擦写寿命:100万次 - 数据保持时间:100年 - 8-pin DIP和8-pin SOP封装 - 无铅工艺,符合RoHS标准 ## 3. 应用领域 - 智能仪器仪表 - 计算机 笔记本电脑 - 工业控制 - 汽车电子 - 家用电器 - 通信设备 引脚排列 封装:5L SOT-23-5 ![](images/c419ed60d710663ed92d6c42974a1d8a9f7728dc3dae52d9e33750893f70908a.jpg) 封装: SOP-8 ![](images/6ba0ea98276577ca5cfc1c2dcbc479ecca81b5eb3efc2e23962700ac3cbff822.jpg) (顶视图) 5. 框图 ![](images/a7d37d8cce73f3ed06fe00f80f893a1ecf54de1615ae2d59b2431ea03de5dc8e.jpg)
flowchart ```mermaid graph TD WP["WP"] --> SERIAL["SERIAL CONTROL LOGIC"] SCL["SCL"] --> START["START STOP LOGIC"] SDA["SDA"] --> START START --> SERIAL SERIAL -->|"EN"| HIGH["HIGH VOLTAGE PUMP/TIMING"] HIGH --> DATA_RECOVERY["DATA RECOVERY"] DATA_RECOVERY --> EEPROM["EEPROM"] DATA_RECOVERY --> X_Decoder["X DECODER"] XDecoder["X Decoder"] --> EEPROM DATA_Word["DATA WORD ADDRESS COUNTER"] --> Y_Decoder["Y DECODER"] YDecoder["Y Decoder"] --> EEPROM EEPROM --> SERIAL_MUX["SERIAL MUX"] SERIAL_MUX --> DOUT["DOUT/ACKNOWLEDGE"] DOUT -->|"DIN"| SERIAL SERIAL -->|"COMP"| DEVICE["DEVICE ADDRESS COMPARATOR"] DEVICE -->|"LOAD"| SERIAL DEVICE -->|"LOAD"| DATA DATA -->|"LOAD"| SERIAL SERIAL -->|"LOAD"| DATA DATA -->|"LOAD"| DEVICE DEVICE -->|"LOAD"| SERIAL SERIAL -->|"LOAD"| DATA DATA -->|"LOAD"| DEVICE DATA -->|"LOAD"| SERIAL SERIAL -->|"LOAD"| DATA DATA -->|"LOAD"| SERIAL SERIAL -->|"LOAD"| DATA DATA -->|"LOAD"| SERIAL ```
图1 框图 ## 6. 最大额定参数 (超出最大额定参数可能会导致器件损坏)
参数符号单位
直流供电电压 $V_{CC}$ -0.3 ~ +6.5V
直流输入电压 $V_{IN}$ -0.3 ~ $V_{CC}$ +0.3V
直流输出电压 $V_{OUT}$ -0.3 ~ $V_{CC}$ +0.3V
存储温度 $T_{STG}$ -65 ~ +150°C
ESD电压(人体模型) $V_{ESD}$ 2500V
ESD电压(机器模型)200V
## 推荐工作条件 (7)应在推荐工作条件下实现功能)
参数符号最小值最大值单位
直流供电电压 $V_{CC}$ 1.85.5V
工作温度 $T_{A}$ -40+85°C
电话:0755-82568886 82568883 邮箱:idchip@indreamchip.com 传真:0755-82568886 网址:www.idchip.cn 公司地址:深圳市福田区滨河大道联合广场A座1308 ## 8. 引脚电容 (条件: $T_{A}=25^{\circ}C$ , f=1.0 MHz, $V_{CC}=+1.8V$ )
参数符号测试条件最小值最大值单位
输入/输出电容(SDA) $C_{I/O}$ $V_{I/O} = 0V$ 8pF
输入电容(A0, A1, A2, SCL) $C_{IN}$ $V_{IN} = 0V$ 6pF
## 9. 直流电气特性 (条件: $T_{A}=0^{\circ}C\sim+70^{\circ}C,V_{CC}=+1.8V\sim+5.5V$ ,除非另有注释)
参数符号测试条件最小值典型值最大值单位
供电电流 $I_{CC}$ $V_{CC}=5V$ 100kHz读0.41.0mA
100kHz写2.03.0mA
待机电流 $I_{SB}$ $V_{IN}=V_{CC}$ 或GND1.0μA
输入漏电流 $I_{LI}$ $V_{IN}=V_{CC}$ 或GND3.0μA
输出漏电流 $I_{LO}$ $V_{OUT}=V_{CC}$ 或GND0.053.0μA
输入低电平电压 $V_{IL}$ -0.6 $V_{CC} \times 0.3$ V
输入高电平电压 $V_{IH}$ $V_{CC} \times 0.7$ $V_{CC}+0.5$ V
输出低电平电压 $V_{OL3}$ $V_{CC}=5.0V, I_{OL}=3.0mA$ 0.4V
$V_{OL2}$ $V_{CC}=3.0V, I_{OL}=2.1mA$ 0.4V
$V_{OL1}$ $V_{CC}=1.8V, I_{OL}=0.15mA$ 0.2V
## 10. 交流电气特性 (条件: $T_{A}=0^{\circ}C\sim+70^{\circ}C,V_{CC}=+1.8V\sim+5.5V,C_{L}=100pF$ ,除非另有注释)
参数符号测试条件最小值典型值最大值单位
时钟频率, SCL $f_{SCL}$ $V_{CC}=1.8V$ 400kHz
$V_{CC}=5V$ 1000
时钟低电平宽度 $t_{LOW}$ $V_{CC}=1.8V$ 1.2μs
$V_{CC}=5V$ 0.6
时钟高电平宽度 $t_{HIGH}$ $V_{CC}=1.8V$ 0.6μs
$V_{CC}=5V$ 0.4
噪声消除时间 $t_{I}$ $V_{CC}=1.8V$ 50ns
$V_{CC}=5V$ 40
时钟下降沿到数据有效输出间隔时间 $t_{AA}$ $V_{CC}=1.8V$ 0.050.9μs
$V_{CC}=5V$ 0.050.55
总线释放时间 $t_{BUF}$ $V_{CC}=1.8V$ 1.2μs
$V_{CC}=5V$ 0.5
## 交流电气特性 ## 10. (续)
参数符号测试条件最小值典型值最大值单位
起始条件保持时间 $t_{HD.STA}$ $V_{CC}=1.8V$ 0.6μs
$V_{CC}=5V$ 0.25
起始条件建立时间 $t_{SU.STA}$ $V_{CC}=1.8V$ 0.6μs
$V_{CC}=5V$ 0.25
数据输入保持时间 $t_{HD.DAT}$ 0μs
数据输入建立时间 $t_{SU.DAT}$ 100ns
输入上升时间 $t_R$ 300ns
输入下降时间 $t_F$ $V_{CC}=1.8V$ 300ns
$V_{CC}=5V$ 100
停止条件建立时间 $t_{SU.STO}$ $V_{CC}=1.8V$ 0.6μs
$V_{CC}=5V$ 0.25
数据输出保持时间 $t_{DH}$ 50ns
写周期 $t_{WR}$ 5ms
![](images/0d3af022a5406d9ac18fdf62751f04eed4735102054c52a20bfe3101e2b319b2.jpg)
flowchart ```mermaid graph LR subgraph SCL SCL -->|tF| SCL SCL -->|tLOW| SCL SCL -->|tHIGH| SCL SCL -->|tLOW| SCL SCL -->|tR| SCL end subgraph SDA_IN SDA_IN -->|tSU.STO| SDA_OUT SDA_IN -->|tHD.DAT| SDA_OUT SDA_IN -->|tHD.DAT| SDA_OUT SDA_IN -->|tSU.DAT| SDA_OUT SDA_IN -->|tAA| SDA_OUT SDA_OUT -->|tBUF| SDA_OUT end SCL -.->|tSU.STA| SDA_IN SCL -.->|tHD.STA| SDA_IN SCL -.->|tSU.DAT| SDA_IN SCL -.->|tSU.DAT| SDA_OUT ```
图2 总线时序 ![](images/921b907b53b015ce42701e7092a87c140cd5f09427e4bb78249c9a8373fc7d70.jpg)
text_image SCL SDA 8th BIT ACK STOP CONDITION tWR(1) START CONDITION
注1. 写周期时间 $t_{WR}$ 是指从一个写序列的有效停止条件开始至内部写周期结束的时间。 电话:0755-82568886 82568883 图3 写周期时序 邮箱:idchip@indreamchip.com 传真:0755-82568886 网址:www.idchip.cn 公司地址:深圳市福田区滨河大道联合广场A座1308 11. 引脚说明
引脚号引脚名称功能说明
1A0地址输入。A2、A1和A0是器件地址输入引脚。24C02/32/64使用A2、A1和A0输入引脚作为硬件地址,总线上可同时级联8个24C02/32/64器件(详见器件寻址)。24C04使用A2和A1输入引脚作为硬件地址,总线上可同时级联4个24C04器件,A0为空脚,可接地。24C08使用A2输入引脚作为硬件地址,总线上可同时级联2个24C08器件,A0和A1为空脚,可接地。24C16未使用器件地址引脚,总线上最多只可连接一个16K器件,A2、A1和A0为空脚,可接地。
2A1
3A2
5SDA串行地址和数据输入/输出。SDA是双向串行数据传输引脚,漏极开路,需外接上拉电阻到Vcc(典型值10kΩ)。
6SCL串行时钟输入。SCL同步数据传输,上升沿数据写入,下降沿数据读出。
7WP写保护。WP引脚提供硬件数据保护。当WP接地时,允许数据正常读写操作;当WP接Vcc时,写保护,只读。
4GND
8Vcc正电源
12. 存储结构
器件总容量(位)总页数字节/页字地址长度
24C022K3288位
24C044K32169位
24C088K641610位
24C1616K1281611位
24C3232K1283212位
24C6464K2563213位
24CXX支持I²C总线传输协议。I²C是一种双向、两线串行通讯接口,分别是串行数据线SDA和串行时钟线SCL。两根线都必须通过一个上拉电阻接到电源。典型的总线配置如图4所示 ![](images/f5f3264751412418266380c70af5ffe56c644e6ae0abd6e9b5a7a87a25415275.jpg)
text_image SDA SCL MPU 24Cxx 其他外围 RP RP Vcc 两线串行 数据总线
图4 典型两线总线配置 总线上发送数据的器件被称作发送器,接收数据的器件被称作接收器。控制信息交换的器件被称作主器件,受主器件控制的器件则被称作从器件。主器件产生串行时钟SCL,控制总线的访问状态、产生START和STOP条件。24CXX在I²C总线中作为从器件工作。 只有当总线处于空闲状态时才可以启动数据传输。每次数据传输均开始于START条件,结束于STOP条件,二者之间的数据字节数是没有限制的,由总线上的主器件决定。信息以字节(8位)为单位传输,第9位时由接收器产生应答。 ## 起始和停止条件 数据和时钟线都为高则称总线处在空闲状态。当SCL为高电平时SDA的下降沿(高到低叫做起始条件(START,简写为S),SDA的上升沿(低到高)则叫做停止条件(STOP,简写为P)。参见图5。 ![](images/c0321b84d9cfb979fb70a5923d30f6a9c3a4c7d8cfc969bcfe39ade6362885f5.jpg)
text_image S S
起始条件 图5 起始条件和停止条件的定义 ## 13. 详细操作说明(续) ## 位传输 每个时钟脉冲传送一位数据。SCL为高时SDA必须保持稳定,因为此时SDA的改变被认为是控制信号。位传输参见图6。 ![](images/11780fff236471cef48d4b80a3b7f791103d8ba0c1cb0e53b01f4369f1a3beb6.jpg)
flowchart This diagram illustrates the signal processing logic for SDA and SCL channels, showing how data lines are optimized based on data validity and data reform.
图6 位传输 ## 应答 总线上的接收器每接收到一个字节就产生一个应答,主器件必须产生一个对应的额外的时钟脉冲,见图7。 ![](images/450b53ad10191dd10963296165304cd9b46c5c4211e2e14326f9d94ef984387c.jpg)
flowchart ```mermaid graph LR subgraph Sender_Data A["发送器输出的数据"] --> B{"信号波形"} B --> C["接收器输出的数据"] C --> D["非应答"] D --> E["应答"] E --> F["应答时钟脉冲"] end subgraph Main_Device G["主器件发出的SCL"] --> H{"脉冲大小"} H --> I["1"] H --> J["2"] H --> K["8"] H --> L["9"] I --> M["起始条件"] J --> M K --> M L --> M end ```
图7 I²C总线的应答 接收器拉低SDA线表示应答,并在应答脉冲期间保持稳定的低电平。当主器件作接收器时,必须发出数据传输结束的信号给发送器,即它在最后一个字节之后的应答脉冲期间不会产生应答信号(不拉低SDA)。这种情况下,发送器必须释放SDA线为高以便主器件产生停止条件。 ## 器件寻址 起始条件使能芯片读写操作后,EEPROM都要求有8位的器件地址信息(见图8)。 器件地址信息由"1"、"0"序列组成,前4位如图中所示,对于所有串行EEPROM都是一样的。 对于24C02/32/64,随后3位A2、A1和A0为器件地址位,必须与硬件输入引脚保持一致。 对于24C04,随后2位A2和A1为器件地址位,另1位为页地址位。A2和A1必须与硬件输入引脚保持一致,而A0是空脚。 对于24C08,随后1位A2为器件地址位,另2位为页地址位。A2必须与硬件输入引脚保持一致,而A1和A0是空脚。 对于24C16,无器件地址位,3位都为页地址位,而A2、A1和A0是空脚。 器件地址信息的LSB为读/写操作选择位,高为读操作,低为写操作。 若比较器件地址一致,EEPROM将输出应答"0"。如果不一致,则返回到待机状态。 ![](images/6f8cd9135f965151ed61693b94671cef0953207dba231451a79a5375ef1615a1.jpg) 图8 器件地址 ## 器件操作 ## 待机模式 EEPROM具有低功耗待机的特点,条件为:(1)电源上电;(2)接收停止条件及完成任何内部操作后。 ## 存储复位 当协议中产生中断、掉电或系统复位后, $I^{2}C$ 总线可通过以下步骤复位: (1)产生9个时钟周期。 (2) 当SCL为高时,SDA也为高。 (3) 产生一个起始条件。 ## 写操作 ## 1. 字节写 写操作要求在接收器件地址和ACK应答后,接收8位的字地址。接收到这个地址后EEPROM应答"0",然后是一个8位数据。在接收8位数据后,EEPROM应答"0",接着必须由主器件发送停止条件来终止写序列。 此时EEPROM进入内部写周期tWR,数据写入非易失性存储器中,在此期间所有输入都无效。直到写周期完成,EEPROM才会有应答(见图9)。 ![](images/30a2090ab8d9403170895ca4117fc242a9e71da171288cba693a081a4539c776.jpg) 图9 字节写 电话:0755-82568886 82568883 邮箱:idchip@indreamchip.com 传真:0755-82568886 网址:www.idchip.cn 公司地址:深圳市福田区滨河大道联合广场A座1308 ## 13. 详细操作说明(续) ## 2. 页写 24C02器件按8字节/页执行页写,24C04/08/16器件按16字节/页执行页写,24C32/64器件按32字节/页执行页写。 页写初始化与字节写相同,只是主器件不会在第一个数据后发送停止条件,而是在EEPROM EEPROM收到每个数据后都应答“0”。最后仍需由主器件发送停止条件,终止写序列(见图10)。 接收到每个数据后,字地址的低3位(24C02)或4位(24C04/08/16)或5位(24C32/64)内部自动加1,高位地址位不变,维持在当前页内。当内部产生的字地址达到该页边界地址时,随后的数据将写入该页的页首。如果超过8个(24C02)或16个(24C04/08/16)或32个(24C32/64)数据传送给了EEPROM,字地址将回转到该页的首字节,先前的字节将会被覆盖。 ![](images/8c22849289aa48205d253e2f4156315e5ff2c0e035c2a755ac563598d2f8870e.jpg) 图10页写 ## 3. 应答查询 一旦内部写周期启动,EEPROM输入无效,此时即可启动应答查询:发送起始条件和器件地址(读/写位为期望的操作)。只有内部写周期完成,EEPROM才应答"0"。之后可继续读/写操作。 应答查询流程见图11。 ![](images/8870eab0a63a479c4183441b9a4beceed35a6e9cca4cfbeb087ac48c7f81b2d8.jpg)
flowchart ```mermaid graph TD A["发送写命令"] --> B["发送停止条件\n启动写周期"] B --> C["发送起始条件"] C --> D["发送控制字节\nR/W = 0"] D --> E{"器件是否应答\n(ACK = 0)?"} E -->|否| C E -->|是| F["下一操作"] ```
图11 应答查询流程 电话:0755-82568886 82568883 邮箱:idchip@indreamchip.com 传真:0755-82568886 网址:www.idchip.cn 公司地址:深圳市福田区滨河大道联合广场A座1308 ## 读操作 读操作与写操作初始化相同,只是器件地址中的读/写选择位应为"1"。有三种不同的读操作方式:当前地址读,随机读和顺序读。 ## 1. 当前地址读 内部地址计数器保存着上次访问时最后一个地址加1的值。只要芯片有电,该地址就一直保存。当读到最后页的最后字节,地址会回转到0;当写到某页尾的最后一个字节,地址会回转到该页的首字节。 接收器件地址(读/写选择位为"1")、EEPROM应答ACK后,当前地址的数据就随时钟送出。主器件无需应答"0",但需发送停止条件(见图12)。 ![](images/d9bfeedc4bcce65f4b0f1efdffd5284b1333d300c9ea79d7c2f0f9a3af90462d.jpg) 图12 当前地址读 ## 2. 随机读 随机读需先写一个目标字地址,一旦EEPROM接收器件地址和字地址并应答了ACK,主器件就产生一个重复的起始条件。 然后,主器件发送器件地址(读/写选择位为"1"),EEPROM应答ACK,并随时钟送出数据。主器件无需应答"0",但需发送停止条件(见图13)。 ![](images/421790c202a01919147c762730b1d01863bf27b2b014a9cd06750cb98e7aa039.jpg) 图13 随机读 ## 3. 顺序读 顺序读可以通过“当前地址读”或“随机读”启动。主器件接收到一个数据后,应答ACK。只要EEPROM接收到ACK,将自动增加字地址并继续随时钟发送后面的数据。若达到存储器地址末尾,地址自动回转到0,仍可继续顺序读取数据。 主器件不应答"0",而发送停止条件,即可结束顺序读操作(见图14)。 ![](images/273cc9c991c594ec12065b7f1899338388085d1759f6e8c5b79a7fb11d9c6903.jpg) 图14 顺序读 电话:0755-82568886 82568883 邮箱:idchip@indreamchip.com 传真:0755-82568886 网址:www.idchip.cn 公司地址:深圳市福田区滨河大道联合广场A座1308 ## 14. 典型应用 ![](images/475b4becc6ae83e4697a215910157bf2489b3a3af187fff9454f40609bc1a065.jpg)
text_image U1 24C02 A0 VCC 1 A1 SCL 2 A2 SDA 3 GND WP 4 器件地址: 0xA2 U2 24C02 A0 VCC 1 A1 SCL 2 A2 SDA 3 GND WP 4 器件地址: 0xA0 Vcc R1 10K R2 10K SCL SDA 7 7 8 6 5 5 7 Vcc
图15 EEPROM的级联 ## 15. 封装尺寸 ## SOP8L ![](images/eba51943bd5f2beda585f8e9279369cb57b7a774eec360973f2a6882a32f1433.jpg)
text_image A3 A1 A2 B1 B A
![](images/b046e1014232d347dcf75379befa873d3977114c2ec09489907dae8d752b799f.jpg)
text_image C1 C2 C C3
![](images/6f745019aa2594536cb033d2faa05f065d5a1b4e091c66235a870986ff711441.jpg)
text_image R2 θ4 θ1 θ2 θ3 R1 B2 D1 D
符号尺寸(mm)符号尺寸(mm)
最小值最大值最小值最大值
A4.955.15C30.050.20
A10.370.47C40.20(典型值)
A21.27(典型值)D1.05(典型值)
A30.41(典型值)D10.400.60
B5.806.20R10.07(典型值)
B13.804.00R20.07(典型值)
B25.0(典型值)θ117°(典型值)
C1.301.50θ213°(典型值)
C10.550.65θ34°(典型值)
C20.550.65θ412°(典型值)
DIP8L ![](images/a1baeeedb5248a7f40711c629ce1e47c224edd5e73dd3379d68349d3a5da55cb.jpg)
text_image A B
![](images/a274c63a6a8b3ff4db32535684cc40cde6c819e4d726c47497edad6db437ace0.jpg)
text_image D2 θ1 θ2 θ3 D1 D
![](images/8b7ea40276e71ed888a9d2098c54354ea79a2cdce9786de72368a6448ede2569.jpg)
text_image C C1 C2 C3 A5 A3 A1 A4 A2 C4
符号尺寸(mm)符号尺寸(mm)
最小值最大值最小值最大值
A9.309.50C20.5(典型值)
A11.524(典型值)C33.3(典型值)
A20.390.53C41.57(典型值)
A32.54(典型值)D8.208.80
A40.66(典型值)D10.200.35
A50.99(典型值)D27.627.87
B6.36.5θ18°(典型值)
C7.20(典型值)θ28°(典型值)
C13.303.50θ35°(典型值)
TSOT-23-5 PACKAGE OUTLINE DIMENSIONS ![](images/b4fcf3b07d9f62ea2a6c5352c8fec08881df2aff873b3988a3290866f45e1b8f.jpg)
text_image D b E E1 e e1
![](images/47a06a68bc533e64ed9450794c00cb1ab7181ca88c7904f18bfd1117748a5a6a.jpg)
text_image θ 0.2 L c
![](images/c2f579a2e71a198b40cac5453045c0d8c4f22a2c4ccafb4bb876095b5a66efee.jpg)
text_image A1 A2 A
SymbolDimensions In MillimetersDimensions In Inches
MinMaxMinMax
A0.7000.9000.0280.035
A10.0000.1000.0000.004
A20.7000.8000.0280.031
b0.3500.5000.0140.020
c0.0800.2000.0030.008
D2.8203.0200.1110.119
E1.6001.7000.0630.067
E12.6502.9500.1040.116
e0.95 (BSC)0.037 (BSC)
e11.90 (BSC)0.075 (BSC)
L0.3000.6000.0120.024
θ