Onsemi N25S818HA：256kb低功耗串行SRAM深度解析

在电子设计领域，低功耗、高性能的存储器件一直是工程师们追求的目标。Onsemi的N25S818HA 256kb低功耗串行SRAM就是这样一款值得关注的产品。下面将从多个方面对其进行详细解析。

文件下载：N25S818HA-D.PDF

一、产品概述

N25S818HA属于Onsemi串行SRAM家族，内部组织为32k字×8位，采用先进的CMOS技术设计和制造，兼具高速性能和低功耗的特点。它通过单个片选（CS）输入和简单的串行外设接口（SPI）串行总线进行操作，使用单条数据输入和输出线以及时钟来访问设备内的数据。此外，该器件还包含一个HOLD引脚，可暂停与设备的通信，暂停期间将忽略输入转换。它能在 -40°C 至 +85°C 的宽温度范围内工作，并提供多种标准封装形式。

由于网络原因，暂时未能获取到Onsemi N25S818HA应用场景的相关内容。不过我们先继续对该产品的特性进行介绍。

二、产品特性

电源与电流特性

• 电源范围：1.7至1.95V，能适应较宽的电源电压波动，为设计提供了一定的灵活性。
• 低待机电流：典型的待机电流Isb低至200nA，这对于需要长时间待机的设备来说，能显著降低功耗，延长电池续航时间。
• 低工作电流：工作电流低至3mA，在保证性能的同时，有效降低了能耗。

操作模式与控制特性

• 简单的内存控制：采用单个片选（CS），配合串行输入（SI）和串行输出（SO），简化了控制逻辑，降低了设计难度。
• 灵活的操作模式：支持字读写、页模式（32字页）和突发模式（全阵列），能满足不同应用场景的需求。例如，在需要快速读取大量连续数据时，突发模式就非常实用。
• 自定时写周期：内置写保护（CS高时），提高了数据写入的安全性和可靠性。
• HOLD引脚：可用于暂停通信，方便在某些情况下对设备进行临时控制。

其他特性

• 高可靠性：具有无限的写入周期，保证了产品的长期稳定性。
• 环保封装：提供绿色SOIC和TSSOP封装，并且该器件无铅、无卤/无溴化阻燃剂，符合RoHS标准，体现了环保理念。

三、产品规格

订购信息

设备型号	包装形式
N25S818HAS21I	100个/管
N25S818HAT21I	100个/管
N25S818HAS21IT（已停产）	SOIC - 8（无铅），3000个/卷带
N25S818HAT21IT（已停产）	TSSOP - 8（无铅），3000个/卷带

引脚信息

引脚名称	引脚功能
CS	片选输入
SCK	串行时钟输入
SI	串行数据输入
SO	串行数据输出
HOLD	保持输入
NC	不连接
VCC	电源
VSS	接地

绝对最大额定值

项目	符号	额定值	单位
任何引脚相对于VSS的电压	VIN,OUT	–0.3至VCC + 0.3	V
VCC电源相对于VSS的电压	VCC	–0.3至4.5	V
功耗	PD	500	mW
存储温度	TSTG	–40至125	°C
工作温度	TA	–40至 +85	°C
焊接温度和时间	TSOLDER	260°C，10秒	°C

工作特性

在指定温度范围内，该器件的工作特性如下：

• 电源电压：VCC为1.7至1.95V，典型值为1.8V。
• 输入输出电压：输入高电压VIH为0.7 x VCC至VCC + 0.3V，输入低电压VIL为 - 0.3至0.8V；输出高电压VOH在IOH = - 0.4mA时为VCC – 0.5V，输出低电压VOL在ILO = 1mA时为0.2V。
• 电流特性：读/写工作电流ICC1在F = 1MHz、IOUT = 0时为3mA，ICC2在F = 10MHz、IOUT = 0时为6mA，ICC3在F = fCLK MAX、IOUT = 0时为10mA；待机电流ISB在CS = VCC、VIN = VSS或VCC时为200至500nA。

电容特性

输入电容CIN和I/O电容CI/O在VIN = 0V、f = 1MHz、TA = 25°C时均为7pF。

时序特性

项目	说明
输入脉冲电平	0.1VCC至0.9VCC
输入上升和下降时间	5ns
输入和输出时序参考电平	0.5VCC
输出负载	CL = 100pF
工作温度	–40至 +85°C
时钟频率	fCLK最大为16MHz

四、功能操作

基本操作

N25S818HA可直接与许多标准微控制器上常见的标准串行外设接口（SPI）连接，也可通过对离散I/O线进行编程来与其他非SPI端口连接。在操作时，CS引脚必须为低电平，HOLD引脚必须为高电平。数据在CS变为低电平后的第一个SCK上升沿进行采样。若时钟线共享，用户可通过断言HOLD输入将设备置于保持模式，释放HOLD引脚后，操作将从暂停点继续。

指令集

指令	指令格式	描述
READ	0000 0011	从选定地址开始读取内存中的数据
WRITE	0000 0010	从选定地址开始向内存写入数据
RDSR	0000 0101	读取状态寄存器
WRSR	0000 0001	写入状态寄存器

读取操作

• 使能CS为低电平：选择串行SRAM的READ操作。
• 发送指令和地址：先将8位READ指令发送到设备，随后发送16位地址（MSB为无关位）。
• 数据输出：发送READ指令和地址后，内存中该地址存储的数据在时钟边沿的输出有效时间后从SO引脚移出。
• 页模式和突发模式：在页模式下，初始数据字移出后，通过继续提供时钟脉冲可顺序读取页面上下一内存位置的数据；在突发模式下，可顺序读取整个阵列的数据，地址计数器在达到最高地址（7FFFh）后会绕回地址0000h。
• 操作终止：所有READ操作通过将CS拉高终止。

写入操作

• 使能CS为低电平：选择串行SRAM的WRITE操作。
• 发送指令和地址：先将8位WRITE指令发送到设备，随后发送16位地址（MSB为无关位）。
• 数据输入：发送WRITE指令和地址后，要存储在内存中的数据从SI引脚移入。
• 页模式和突发模式：与读取操作类似，在页模式和突发模式下，可顺序写入数据，地址指针会自动递增。
• 操作终止：所有WRITE操作通过将CS拉高终止。

状态寄存器操作

• WRSR指令：可用于写入状态寄存器并选择不同的操作模式。部分寄存器位在写入其他位时必须设置为低电平‘0’。
• RDSR指令：可在任何时间读取状态寄存器。

上电状态

上电时，串行SRAM进入已知状态，处于低功耗待机状态（CS = 1）。要进入活动状态，需要CS引脚为低电平。

五、机械封装

该产品提供SOIC - 8和TSSOP - 8两种封装形式，并给出了详细的封装尺寸和推荐的焊接/安装脚印信息。在进行PCB设计时，工程师需要根据这些信息合理布局，确保器件的正常安装和使用。

Onsemi的N25S818HA 256kb低功耗串行SRAM凭借其低功耗、高性能、灵活的操作模式和高可靠性等特点，在众多电子应用中具有很大的优势。工程师在设计时，可根据具体的应用场景和需求，充分发挥该器件的特性，实现高效、稳定的电子系统设计。你在实际应用中是否使用过类似的SRAM器件呢？遇到过哪些问题？欢迎在评论区分享交流。