WINBOND W25Q128JVSQ FLASH存储器详解

一、W25Q128JVSQ型号概述

W25Q128JVSQ是由Winbond（华邦）公司生产的一款128Mbit（16MB）串行闪存（Serial Flash Memory），它采用SPI（Serial Peripheral Interface）总线协议进行通信。该存储器具有高性能和低功耗的特点，广泛应用于各种电子产品中，如消费类电子、通信设备、汽车电子等。

型号后缀含义

W25Q128JVSQ的型号后缀“JVSQ”代表了不同的参数和特性：

• J：工作电压范围为2.7V至3.6V

• V：工作温度范围为-40°C至+85°C（工业级）

• S：8引脚SOIC封装

• Q：支持标准SPI、双SPI和四SPI接口

中文描述： Winbond 闪存芯片,128Mbit(16M x 8),SPI接口,8引脚SOIC封装

英文描述： Flash,16MX8,PDSO8,SOIC-8

W25Q128JVSIQ中文参数

128 MB串行闪存，具有统一的4 KB扇区和双路/四路SPI

单路/双路/四路SPI操作

统一的4 KB可擦除扇区和32 KB/64 KB可擦除块

65536页(256字节)，页编程时间为0.7 mS(典型值)

连续读取，8/16/32/64字节包绕

时钟工作频率高达133 MHz(双路/四路SPI时分别为266/532 MHz)

2.7至3.6 V电源

<1μA断电电流

-40°C至+85°C工作范围

编程/擦除暂停/恢复、暂停状态位

工厂编程的唯一ID

具有双路/四路SPI的电子ID，为顶部或底部块提供硬件和软件写入保护

易失和非易失状态寄存器位

锁定和OTP保护

串行闪存可发现参数(SFDP)

3 x 256字节安全寄存器，带OTP锁

补充阵列保护位

单个块/扇区写入保护

软件重置和可配置硬件/复位引脚

可编程输出驱动器强度

二、工作原理

基本结构

W25Q128JVSQ内部主要由以下几部分组成：

1. 存储阵列：由多个存储单元组成，用于存储数据。

2. 命令控制器：用于接收和解析来自主机的命令。

3. 地址寄存器：存储当前读写操作的地址。

4. 数据寄存器：暂存读写数据。

5. 状态寄存器：用于指示设备的状态和设置操作模式。

通信接口

W25Q128JVSQ通过SPI接口与主机进行通信。SPI是一种全双工的同步串行通信协议，由主设备（通常是MCU）和从设备（如Flash存储器）组成。通信时钟（SCLK）由主设备生成，数据在MOSI（Master Out Slave In）和MISO（Master In Slave Out）引脚上传输，CS（Chip Select）引脚用于选择从设备。

读写操作

1. 读操作：主机发送读命令和目标地址，存储器响应并通过MISO引脚返回数据。支持标准读取、快速读取和高效读取模式。

2. 写操作：主机发送写命令、目标地址和数据，存储器接收数据并将其写入存储单元。写操作前需先执行写使能命令以解锁写保护。

擦除操作

存储器的数据擦除以块为单位进行，支持以下几种擦除操作：

• 芯片擦除：擦除整个存储器

• 扇区擦除：擦除4KB的扇区

• 块擦除：擦除32KB或64KB的块

擦除/写入周期

W25Q128JVSQ的擦写周期寿命高达10万次，数据保持时间长达20年，适合需要频繁读写操作和长时间数据保存的应用场景。

三、特点

1. 高性能：支持高达104MHz的SPI时钟频率，快速读取速度可达80MB/s。

2. 低功耗：待机电流低至1μA，功耗管理功能强大，适合电池供电的便携设备。

3. 数据保护：具备硬件和软件两种写保护机制，防止数据被意外修改。

4. 灵活性：支持标准SPI、双SPI和四SPI接口，兼容多种主控设备。

5. 可靠性：高擦写耐久性和长数据保存时间，确保数据长期可靠存储。

四、应用

W25Q128JVSQ广泛应用于以下领域：

1. 消费电子：如智能手机、平板电脑、智能手表等，存储操作系统、应用程序和用户数据。

2. 通信设备：如路由器、交换机等，存储固件和配置文件。

3. 汽车电子：如汽车导航系统、车载娱乐系统等，存储地图数据和多媒体内容。

4. 工业控制：如PLC、HMI等，存储控制程序和操作数据。

5. 物联网设备：如智能家居设备、传感器等，存储固件和数据记录。

五、参数

电气特性

• 工作电压：2.7V - 3.6V

• 工作温度：-40°C - +85°C

• 待机电流：1μA（典型值）

• 读取电流：25mA（最大值）

• 写入电流：50mA（最大值）

性能指标

• 存储容量：128Mbit（16MB）

• SPI时钟频率：最高104MHz

• 读取速度：最高80MB/s

• 擦写耐久性：100,000次擦写周期

• 数据保持时间：20年

封装形式

• 8引脚SOIC（150mil）

• 8引脚WSON（6x5mm）

• 16引脚SOP（300mil）

六、总结

W25Q128JVSQ作为一款高性能、低功耗和高可靠性的串行闪存，凭借其卓越的特性和灵活的接口，广泛应用于各类电子设备中。其高耐久性和长数据保持时间确保了数据的安全性和持久性，成为许多应用领域的不二选择。通过本文的介绍，相信读者对W25Q128JVSQ有了更深入的了解，能够更好地在实际应用中发挥其优势。