ATMEL INTEGRIERTER SCHALTUNG IC Serielles EEPROM AT25010AN-10SU-2.7 SOP8 AT25010AN10SU2.7 AT25O1OAN-1OSU-2.7 SOP-8

AT25010AN-10SU-2.7 | SPI serielle EEPROM 1Kbit — 128×8, SOIC-8, 2,7–5,5V, Industrietemperatur

Teilenummer: AT25010AN-10SU-2.7

Hersteller: Atmel Corporation (jetzt Microchip Technology)

Produkttyp: SPI serielle EEPROM

Kapazität: 1Kbit (128 × 8 Organisation)

Schnittstelle: 3-Draht SPI (Modi 0 und 3 kompatibel)

Gehäuse: SOIC-8 (8-Pin Small Outline IC)

Montage: SMD/SMT

Versorgungsspannung: 2,7V – 5,5V

Max. Taktfrequenz: 10 MHz

Zugriffszeit: 40 ns

Temperaturbereich: −40°C bis +85°C (Industrie)

Konformität: RoHS / Green (halogenfrei)

Übersicht

Der AT25010AN-10SU-2.7 ist ein 1Kbit SPI serieller EEPROM von Atmel's AT25-Serie — eine der am weitesten verbreiteten seriellen EEPROM-Familien im Embedded-System-Design. Er organisiert 1024 Bits als 128 Bytes, wobei jedes Byte einzeln über den SPI-Bus adressierbar ist.

Die minimale Versorgungsspannung von 2,7V macht ihn mit 3,3V- und 5V-Stromversorgungsbereichen ohne Pegelwandlung kompatibel, was der praktische Vorteil ist, den diese spezielle Variante in Mixed-Voltage-Board-Designs bietet.

EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) ist die richtige Wahl, wenn ein Design kleine Datenmengen speichern muss, die Stromausfälle überstehen müssen, aber gelegentliche Aktualisierungen während der Lebensdauer des Produkts erfordern.

Konfigurationsparameter, Kalibrierungswerte, Produktseriennummern, Nutzungszähler und Feature-Unlock-Flags sind typische EEPROM-Anwendungen.

Der AT25010AN-10SU-2.7 bietet 128 Bytes dieses persistenten beschreibbaren Speichers im kompakten SOIC-8-Gehäuse, das leicht auf Platinen von den kleinsten Sensormodulen bis zu größeren Industriesteuerungen passt.

Die industrielle Temperaturbewertung des Bauteils — Betrieb von −40°C bis +85°C — spiegelt Atmel's Designabsicht für diese Variante wider.

EEPROM-Varianten für Unterhaltungselektronik decken typischerweise nur 0°C bis +70°C ab.

Die N-Klasse in dieser Teilenummer bezeichnet speziell den industriellen Temperaturbereich, was ihn für Anwendungen geeignet macht, die extremen Temperaturen in Außeninstallationen, Werkzeugmaschinenschränken und Umgebungen in der Nähe von Kraftfahrzeugen ausgesetzt sind.

Wichtige Spezifikationen

SPI-Schnittstelle — Einfach, Schnell, Weit verbreitet

Der AT25010AN-10SU-2.7 verwendet den SPI (Serial Peripheral Interface) Bus. SPI ist eine synchrone serielle Schnittstelle mit vier Leitungen — Clock (SCK), Master Out Slave In (MOSI), Master In Slave Out (MISO) und Chip Select (CS).

Der EEPROM ist ein passives Gerät auf diesem Bus; der Host-Mikrocontroller steuert den Takt und initiiert alle Transaktionen.

Der AT25010AN unterstützt sowohl SPI-Modus 0 (CPOL=0, CPHA=0) als auch Modus 3 (CPOL=1, CPHA=1).

Diese beiden Modi unterscheiden sich in Taktpolarität und -phase. Die meisten SPI-Peripheriegeräte von Mikrocontrollern unterstützen beide Modi, sodass der AT25010AN mit praktisch jedem MCU mit SPI-Peripheriegerät kompatibel ist, unabhängig davon, wie der Standardmodus dieses Peripheriegeräts konfiguriert ist.

Bei 10 MHz dauert ein vollständiges Byte-Lesen weniger als 1 Mikrosekunde.

Ein vollständiges Lesen aller 128 Bytes dauert etwa 120 Mikrosekunden — schnell genug für Anwendungen, die Konfigurationsdaten beim Start lesen, ohne spürbare Verzögerungen beim Systemstart zu verursachen.

Schreibvorgänge — Seitenmodus und selbsttaktender Zyklus

Schreibvorgänge in EEPROM erfordern einen internen Programmierzyklus, bei dem die Ladung auf den Floating-Gate-Transistoren angepasst wird, um die neuen Daten darzustellen. Der AT25010AN verwendet eine 8-Byte-Seitenstruktur.

Innerhalb eines einzelnen Schreibbefehls können bis zu 8 Bytes innerhalb derselben Seite gleichzeitig geschrieben werden, und der interne Programmierzyklus verarbeitet alle zusammen.

Das Schreiben von Daten, die sich über mehrere Seiten erstrecken, erfordert separate Schreibbefehle mit dem TWC (Write Cycle Time) Intervall dazwischen.

Der Schreibzyklus ist selbsttaktend — das Gerät verwaltet seinen eigenen internen Programmierzyklus, ohne dass der Host während des Zyklus einen Takt liefern muss.

Der Host kann den Ready/Busy-Status des Geräts abfragen, um festzustellen, wann der Zyklus abgeschlossen ist, bevor der nächste Schreibvorgang eingeleitet wird.

Die maximale TWC-Zeit beträgt 10 ms. Für Anwendungen, die selten schreiben, ist diese Latenz unerheblich.

Für Anwendungen, die häufig schreiben, optimiert die sorgfältige Verwaltung von Schreibzeitpunkten und Seitengrenzen den Durchsatz.

SOIC-8 Gehäuse und Montageüberlegungen

Das SOIC-8 (Small Outline Integrated Circuit, 8 Pins) ist ein etabliertes SMD-Gehäuse mit 1,27 mm Pin-Pitch — breiter als TSSOP und andere Fine-Pitch-Alternativen.

Das SOIC-8-Gehäuse des AT25010AN-10SU-2.7 kann mit Standard-Pick-and-Place-Ausrüstung montiert und je nach Fertigungsprozess durch Reflow-, Wellen- oder Handlöten gelötet werden. 

Der breitere Pitch macht es auch für Nacharbeiten und Reparaturen auf montierten Platinen zugänglich.

Die Suffix "SU" in der Teilenummer bestätigt das grüne (RoHS und halogenfreie) SOIC-8-Gehäuse.

Dieses Suffix zeigt auch die bleifreie Oberfläche an, wodurch das Bauteil mit bleifreien Lötprozessen kompatibel ist, die heute in der meisten Elektronikfertigung Standard sind.

FAQ

F1: Der AT25010AN-10SU-2.7 ist für 2,7V bis 5,5V spezifiziert. Kann er in einem 3,3V-System ohne Spannungspegelwandlung verwendet werden?

Ja. Der Versorgungsspannungsbereich von 2,7V bis 5,5V macht den AT25010AN-10SU-2.7 direkt mit 3,3V- und 5V-Systemen kompatibel.

Die SPI-Bussignale — SCK, MOSI, MISO, CS — können bei 3,3V-Pegeln ohne Pegelwandlung betrieben werden, wenn die VCC 3,3V beträgt. 

Für eine 5V VCC mit einem 3,3V Host-MCU prüfen Sie, ob die SPI-Eingangs-Pins des MCUs 5V-tolerant sind, bevor Sie sie direkt anschließen, da der Ausgangshochpegel des EEPROM nahe 5V liegt.

F2: Das System liest nach einem Schreibvorgang falsche Daten aus dem EEPROM zurück. Der Schreibvorgang schien erfolgreich abgeschlossen zu sein. Was könnte falsch sein?

Die häufigste Ursache ist eine unzureichende Verzögerung zwischen dem Abschluss des Schreibbefehls und dem Einleiten des Lesens. Der EEPROM benötigt den vollständigen internen Schreibzyklus, bevor die neuen Daten zugänglich sind.

Wenn der Host zu früh nach einem Schreibvorgang liest, kann er die alten Daten erhalten. Implementieren Sie eine Statusregister-Abfrage (Überprüfung des Write In Progress-Bits) oder fügen Sie nach jedem Schreibvorgang eine feste Verzögerung von mindestens 10 ms hinzu, bevor Sie zurücklesen, um die Datenintegrität zu überprüfen.

F3: Der EEPROM liest nach mehreren Monaten Nutzung des Systems gelegentlich beschädigte Daten zurück. Was sollte untersucht werden?

Intermittierende Lesefehler deuten auf Probleme bei der Verwaltung des Schreibzyklus oder auf Instabilität der Stromversorgung während der Schreibvorgänge hin.

Wenn ein Schreibzyklus durch einen Stromausfall unterbrochen wird, kann die betroffene Seite teilweise beschrieben werden, wodurch die Daten in einem unvorhersehbaren Zustand verbleiben. 

Implementieren Sie die Write Enable- und Write Protect-Verwaltung sorgfältig in der Firmware.

Überprüfen Sie auch die Stromversorgung auf Störungen — die Entkopplung des VCC-Pins des EEPROM mit einem 100nF Keramikkondensator, der so nah wie möglich am VCC-Pin platziert ist, reduziert die Empfindlichkeit gegenüber Stromversorgungsrauschen.

F4: Dies ist ein 1Kbit EEPROM. Das Design benötigt 256 Bytes. Gibt es ein pin-kompatibles Atmel-Äquivalent mit mehr Kapazität?

Ja. Atmel's AT25020A (2Kbit / 256×8) und AT25040A (4Kbit / 512×8) sind pin-kompatibel mit dem AT25010AN im selben SOIC-8-Gehäuse und verwenden dieselbe SPI-Schnittstelle und Befehlsstruktur.

Die Firmware-Adressierung muss die unterschiedliche Speicherorganisation berücksichtigen. 

Die 2Kbit- und 4Kbit-Varianten haben die gleiche Gesamtform und den gleichen Spannungsbereich, sodass der PCB-Footprint nicht geändert werden muss.

F5: Das Bauteil wird jetzt von Microchip geliefert. Ist die Microchip-Version identisch mit der ursprünglichen Atmel-Version?

Microchip hat Atmel im Jahr 2016 übernommen und die AT25 EEPROM-Produktfamilie fortgeführt.

Der von Microchip gelieferte AT25010AN-10SU-2.7 behält die gleichen elektrischen Spezifikationen, Pinbelegung und das gleiche SPI-Protokoll wie die ursprüngliche Atmel-Version bei. 

Datenblätter sind auf der Website von Microchip erhältlich. 

Für kritische Anwendungen überprüfen Sie die spezifische Revision des Datenblatts anhand der Anforderungen, um zu bestätigen, dass keine anwendungsrelevanten Spezifikationsänderungen vorgenommen wurden.