Onsemi N24C02/04/08/16：高性能I²C EEPROM的卓越之选

在电子设计领域，EEPROM是一种至关重要的存储元件，而Onsemi的N24C02、N24C04、N24C08和N24C16系列I²C EEPROM更是其中的佼佼者。今天，我们就来深入了解一下这一系列产品的特性、功能以及在实际应用中的表现。

文件下载：onsemi N24C08 EEPROM存储器.pdf

产品概述

N24C02/04/08/16是一系列2/4/8/16 Kb的I²C串行EEPROM，它们内部被组织成不同数量的16字节页面，分别为16页（N24C02）、32页（N24C04）、64页（N24C08）和128页（N24C16）。这些设备支持标准（100 kHz）、快速（400 kHz）和快速增强（1 MHz）的I²C协议，能够满足不同应用场景下的数据传输需求。

产品特性

宽温度范围与高可靠性

该系列产品通过了汽车级AEC - Q100 Grade 1认证，工作温度范围为 - 40°C至 + 125°C，适用于工业和汽车等对可靠性要求极高的环境。它拥有超过1,000,000次的编程/擦除周期和100年的数据保留时间，为数据的长期存储提供了可靠保障。

低功耗与宽电压支持

采用低功耗CMOS技术，工作电压范围为1.7 V / 1.6 V至5.5 V，能够在不同的电源环境下稳定工作，同时有效降低功耗，延长设备的使用寿命。

快速写入与硬件保护

具备16字节的页面写入缓冲区和快速写入时间（最大4 ms），提高了数据写入效率。此外，还提供了硬件写保护功能，可通过WP引脚将整个存储器保护起来，防止意外写入操作。

噪声抑制与电气特性优化

在I²C总线输入（SCL和SDA）上集成了施密特触发器和噪声抑制滤波器，有效提高了信号的抗干扰能力。同时，详细的电气特性参数确保了在不同工作条件下的稳定性能。

引脚配置与功能

该系列产品采用US 8引脚封装，各引脚功能如下：

• SCL：串行时钟输入引脚，接收主设备生成的串行时钟信号。
• SDA：串行数据输入/输出引脚，用于接收输入数据和传输EEPROM中存储的数据，在传输模式下为开漏输出。
• A0、A1、A2：地址输入引脚，用于设置设备地址，当多个设备级联时，可通过这些引脚区分不同设备。
• WP：写保护输入引脚，拉高时可禁止所有写操作。
• Vcc：电源引脚。
• Vss：接地引脚。
• NC：未连接引脚。

工作原理与操作模式

I²C总线协议

I²C总线由SCL和SDA两根线组成，通过上拉电阻连接到Vcc。主设备和从设备通过各自的SCL和SDA引脚连接到总线。数据传输在总线空闲时启动，SDA线在SCL线为高电平时必须保持稳定，SDA的跳变在SCL为高电平时将被解释为起始或停止条件。

设备寻址

主设备通过发送起始条件和8位从设备地址来启动数据传输。从设备地址的前4位固定为1010（Ah），接下来的3位用于级联多个设备时的可编程地址位或内部地址位，最后一位（R/W）指定是读（1）还是写（0）操作。

确认机制

从设备在处理完从设备地址后，会在第9个时钟周期通过拉低SDA线来响应确认信号（ACK）。在写模式下，从设备还会对地址字节和每个数据字节进行确认；在读模式下，从设备移出一个数据字节后，在第9个时钟周期释放SDA线，主设备确认数据后，从设备将继续传输。

读写操作

写操作

• 字节写入：主设备发送起始条件和写操作的从设备地址，然后发送要写入的字节地址和数据字节，设备确认数据字节后，主设备生成停止条件，设备开始内部写入周期。
• 页面写入：允许在一个写入周期内写入最多16字节的数据。主设备可以连续发送最多15个额外的字节，设备会在每个字节传输后进行确认，并自动递增低4位地址位。
• 确认轮询：可利用典型的写入周期时间，在主设备发出停止条件后，立即发起确认轮询，通过发送起始条件和写操作的从设备地址来判断设备是否完成内部写入操作。

读操作

• 立即读取：主设备发送R/W位设置为1的从设备地址，N24Cxx将立即移出当前地址的数据，等待主设备响应。
• 选择性读取：主设备先进行“伪”写操作，发送起始条件、从设备地址和要读取的字节地址，然后重新发送起始条件和R/W位设置为1的从设备地址，设备响应并发送请求的数据字节。
• 顺序读取：如果主设备确认第一个数据字节，N24Cxx将继续传输后续地址的数据，直到主设备发送NoACK和停止条件。

订购信息

不同型号的产品在温度范围和包装类型上有所差异，用户可以根据实际需求进行选择。例如，N24C02UDTG适用于工业温度范围（ - 40°C至 + 85°C），而N24C02UVTG则适用于汽车级温度范围（ - 40°C至 + 125°C），它们均采用US - 8封装，并以磁带和卷轴形式发货，每卷3,000个单位。

总结

Onsemi的N24C02/04/08/16系列I²C EEPROM以其卓越的性能、丰富的功能和可靠的稳定性，为电子工程师在数据存储和传输方面提供了一个优秀的解决方案。无论是在工业自动化、汽车电子还是其他领域，都能满足对数据存储的严格要求。在实际设计中，我们可以根据具体的应用场景和需求，灵活选择合适的型号和操作模式，充分发挥该系列产品的优势。大家在使用过程中遇到过哪些问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。