‌基于N24C256X数据手册的技术解析与应用指南

安森美 (onsemi) N24C256X 256Kb^I2C^CMOS串行电子擦除可编程只读存储器采用低功耗CMOS技术，内部组织为32.768字，每字8位。此电子擦除可编程只读存储器支持标准（100kHz）、快速（400kHz）和快速+（1MHz）^I2C^协议。N24C256X CMOS串行EEPROM具有64字节页面写入缓冲器、128位工厂设置只读唯一ID和用户可编程永久写保护。该EEPROM的工作电源电压范围为1.7V至5.5V，以及1.2V参考SCL和SDA。N24C256X CMOS串行EEPROM采用超薄四引脚WLCSP封装，具有1,000,000次编程/擦除周期和100年数据保留期。该CMOS串行EEPROM无铅、无卤/无BFR,符合RoHS指令。N24C256X CMOS串行电子擦除可编程只读存储器非常适用于手机摄像头和无线设备。

数据手册：*附件：onsemi N24C256X 256Kb I2C CMOS串行电子擦除可编程只读存储器数据手册.pdf

特性

• 支持标准、快速和快速+^I2C^协议
• SCL和SDA引脚的工作电压为1.2V
• 电源电压范围：1.7V至5.5V
• 64字节页面写入缓冲器
• 用户可编程永久写保护
• ^I2C^总线输入（SCL和SDA）上的施密特触发器和噪声抑制滤波器
• 低功耗CMOS技术
• 1,000,000个编程/擦除周期
• 100年数据保留期
• 工作温度范围：-40 °C至125 °C
• 超薄四引脚WLCSP封装
• 无铅、无卤/无BFR
• 符合RoHS标准

框图

典型应用电路图

尺寸图

基于N24C256X数据手册的技术解析与应用指南‌

---

‌一、产品概述‌

‌N24C256X‌ 是安森美（onsemi）推出的一款256 Kbit I²C接口CMOS串行EEPROM，内部组织为32,768个字节（每字节8位），适用于工业控制、消费电子及汽车电子等领域。其核心特性包括：

• ‌宽电压支持‌：1.7 V至5.5 V工作电压，兼容低功耗与高功耗场景。
• ‌多模式通信‌：支持标准（100 kHz）、快速（400 kHz）和快速增强（1 MHz）三种I²C协议速率。
• ‌高可靠性‌：128位出厂预置只读唯一标识符（Unique ID）、软件写保护功能，以及-40°C至+125°C的工业级温度范围。

---

‌二、核心参数与电气特性‌

‌1. 绝对最大额定值‌

• ‌存储温度‌：-65°C至+150°C。
• ‌工作电压范围‌：任何引脚对地电压-0.5 V至+6.5 V（注：瞬态 overshoot/undershoot 需满足±1.0 V/20 ns内）。
• ‌ESD防护‌：HBM模型2,000 V，CDM模型1,000 V。

‌ 2. 直流操作特性（VCC=1.7V~5.5V） ‌

参数	条件	最小值	最大值	单位
读电流（ICCR）	fSCL=400 kHz/1 MHz	-	1	mA
写电流（ICCW）	-	-	2.5	mA
待机电流（ISB）	所有I/O引脚接地或VCC	-	2	mA
输入低电平（VIL）	-	-0.5	0.24	V
输出低电平（VOL）	IOL=3.0 mA	-	0.4	V

‌3. 可靠性指标‌

• ‌耐久性‌：1,000,000次编程/擦除周期（5 V, 25°C）。
• ‌数据保存时间‌：100年（基于JEDEC/AEC-Q100标准验证）。

---

‌三、功能与协议详解‌

‌1. I²C总线协议‌

• ‌起始条件‌：SCL高电平时SDA由高到低跳变。
• ‌停止条件‌：SCL高电平时SDA由低到高跳变。
• ‌从机地址‌：
  • ‌常规读写‌：1010001 + R/W（最低位）。
  • ‌特殊操作‌（如配置寄存器访问）：1011001 + R/W。

‌2. 写操作模式‌

• ‌字节写‌：主机发送起始条件、从机地址、2字节内存地址（表8）及1字节数据，从机应答后主机发送停止条件，触发内部写周期（tWR=5 ms）。
• ‌页写‌：支持连续写入最多64字节，地址自动递增（循环覆盖当前页）。

‌3. 读操作模式‌

• ‌立即读‌：基于当前地址计数器直接输出数据。
• ‌选择性读‌：通过“哑写”序列预置地址，再切换为读模式。
• ‌配置寄存器读‌：地址字节需包含1011b头，返回SWP（软件写保护）状态。

---

‌四、硬件设计关键点‌

1. ‌引脚配置‌（WLCSP4封装）：
   • ‌SDA‌：开漏数据线，需外接上拉电阻。
   • ‌SCL‌：时钟输入，兼容1.2 V电平。
2. ‌上拉电阻计算‌：
   • 参考图2曲线，根据总线电容选择电阻值（例如：100 pF负载时需≤10 kΩ）。

---

‌五、应用场景与设计建议‌

1. ‌选型优势‌：
   • 宽温域与低功耗特性适用于电池供电的物联网设备。
   • Unique ID功能可实现硬件防克隆或溯源。
2. ‌抗干扰设计‌：
   • SDA/SCL内置施密特触发器和噪声抑制滤波器，增强信号完整性。
3. ‌写保护策略‌：
   • 通过配置寄存器设置SWP=1，永久锁存整个存储阵列。
4. ‌故障排查‌：
   • 若设备无应答，检查是否处于内部写周期（tWR期间）或电压是否超限。