WINBOND W25Q128JVSQ FLASH存儲器詳解

一、W25Q128JVSQ型號概述

W25Q128JVSQ是由Winbond（華邦）公司生產的一款128Mbit（16MB）串行閃存（Serial Flash Memory），它采用SPI（Serial Peripheral Interface）總線協(xié)議進行通信。該存儲器具有高性能和低功耗的特點，廣泛應用于各種電子產品中，如消費類電子、通信設備、汽車電子等。

型號后綴含義

W25Q128JVSQ的型號后綴“JVSQ”代表了不同的參數和特性：

• J：工作電壓范圍為2.7V至3.6V

• V：工作溫度范圍為-40°C至+85°C（工業(yè)級）

• S：8引腳SOIC封裝

• Q：支持標準SPI、雙SPI和四SPI接口

中文描述： Winbond 閃存芯片,128Mbit(16M x 8),SPI接口,8引腳SOIC封裝

英文描述： Flash,16MX8,PDSO8,SOIC-8

W25Q128JVSIQ中文參數

128 MB串行閃存，具有統(tǒng)一的4 KB扇區(qū)和雙路/四路SPI

單路/雙路/四路SPI操作

統(tǒng)一的4 KB可擦除扇區(qū)和32 KB/64 KB可擦除塊

65536頁(256字節(jié))，頁編程時間為0.7 mS(典型值)

連續(xù)讀取，8/16/32/64字節(jié)包繞

時鐘工作頻率高達133 MHz(雙路/四路SPI時分別為266/532 MHz)

2.7至3.6 V電源

<1μA斷電電流

-40°C至+85°C工作范圍

編程/擦除暫停/恢復、暫停狀態(tài)位

工廠編程的唯一ID

具有雙路/四路SPI的電子ID，為頂部或底部塊提供硬件和軟件寫入保護

易失和非易失狀態(tài)寄存器位

鎖定和OTP保護

串行閃存可發(fā)現參數(SFDP)

3 x 256字節(jié)安全寄存器，帶OTP鎖

補充陣列保護位

單個塊/扇區(qū)寫入保護

軟件重置和可配置硬件/復位引腳

可編程輸出驅動器強度

二、工作原理

基本結構

W25Q128JVSQ內部主要由以下幾部分組成：

1. 存儲陣列：由多個存儲單元組成，用于存儲數據。

2. 命令控制器：用于接收和解析來自主機的命令。

3. 地址寄存器：存儲當前讀寫操作的地址。

4. 數據寄存器：暫存讀寫數據。

5. 狀態(tài)寄存器：用于指示設備的狀態(tài)和設置操作模式。

通信接口

W25Q128JVSQ通過SPI接口與主機進行通信。SPI是一種全雙工的同步串行通信協(xié)議，由主設備（通常是MCU）和從設備（如Flash存儲器）組成。通信時鐘（SCLK）由主設備生成，數據在MOSI（Master Out Slave In）和MISO（Master In Slave Out）引腳上傳輸，CS（Chip Select）引腳用于選擇從設備。

讀寫操作

1. 讀操作：主機發(fā)送讀命令和目標地址，存儲器響應并通過MISO引腳返回數據。支持標準讀取、快速讀取和高效讀取模式。

2. 寫操作：主機發(fā)送寫命令、目標地址和數據，存儲器接收數據并將其寫入存儲單元。寫操作前需先執(zhí)行寫使能命令以解鎖寫保護。

擦除操作

存儲器的數據擦除以塊為單位進行，支持以下幾種擦除操作：

• 芯片擦除：擦除整個存儲器

• 扇區(qū)擦除：擦除4KB的扇區(qū)

• 塊擦除：擦除32KB或64KB的塊

擦除/寫入周期

W25Q128JVSQ的擦寫周期壽命高達10萬次，數據保持時間長達20年，適合需要頻繁讀寫操作和長時間數據保存的應用場景。

三、特點

1. 高性能：支持高達104MHz的SPI時鐘頻率，快速讀取速度可達80MB/s。

2. 低功耗：待機電流低至1μA，功耗管理功能強大，適合電池供電的便攜設備。

3. 數據保護：具備硬件和軟件兩種寫保護機制，防止數據被意外修改。

4. 靈活性：支持標準SPI、雙SPI和四SPI接口，兼容多種主控設備。

5. 可靠性：高擦寫耐久性和長數據保存時間，確保數據長期可靠存儲。

四、應用

W25Q128JVSQ廣泛應用于以下領域：

1. 消費電子：如智能手機、平板電腦、智能手表等，存儲操作系統(tǒng)、應用程序和用戶數據。

2. 通信設備：如路由器、交換機等，存儲固件和配置文件。

3. 汽車電子：如汽車導航系統(tǒng)、車載娛樂系統(tǒng)等，存儲地圖數據和多媒體內容。

4. 工業(yè)控制：如PLC、HMI等，存儲控制程序和操作數據。

5. 物聯網設備：如智能家居設備、傳感器等，存儲固件和數據記錄。

五、參數

電氣特性

• 工作電壓：2.7V - 3.6V

• 工作溫度：-40°C - +85°C

• 待機電流：1μA（典型值）

• 讀取電流：25mA（最大值）

• 寫入電流：50mA（最大值）

性能指標

• 存儲容量：128Mbit（16MB）

• SPI時鐘頻率：最高104MHz

• 讀取速度：最高80MB/s

• 擦寫耐久性：100,000次擦寫周期

• 數據保持時間：20年

封裝形式

• 8引腳SOIC（150mil）

• 8引腳WSON（6x5mm）

• 16引腳SOP（300mil）

六、總結

W25Q128JVSQ作為一款高性能、低功耗和高可靠性的串行閃存，憑借其卓越的特性和靈活的接口，廣泛應用于各類電子設備中。其高耐久性和長數據保持時間確保了數據的安全性和持久性，成為許多應用領域的不二選擇。通過本文的介紹，相信讀者對W25Q128JVSQ有了更深入的了解，能夠更好地在實際應用中發(fā)揮其優(yōu)勢。