93C46 串行EEPROM

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1K/2K/2K/4K/16 位Microwire 串行EEPROM——
CAT93C46/56/57/66/86
特性
.. 高速操作：
—93C56/57/66：1MHz
—93C46/86：3MHz
.. 低功耗CMOS工艺
.. 工作电压范围：1.8V～6.0V
.. 存储器可选择×8位或者×16位结构
.. 写入时自动清除存储器内容
.. 硬件和软件写保护
.. 上电误写保护
.. 1,000,000 个编程/擦除周期
.. 100年数据保存寿命
.. 商业级、工业级和汽车级温度范围
.. 连续读操作（除CAT93C46以外）
.. 编程使能(PE)管脚（CAT93C86）
.. 可采用新的无铅封装
描述
CAT93C46/56/57/66/86 是1K/2K/2K/4K/16K位的串行EEPROM存储器器件，它们可配置为16位(ORG
管脚接Vcc)或者8位(ORG管脚接GND)的寄存器。每个寄存器都可通过DI（或DO管脚）串行写入（或读出）。
CAT93C46/56/57/66/86采用Catalyst公司先进的CMOS EEPROM浮动闸（floating gate）技术制造而成。器件
可经受1,000,000次的编程/擦除操作，片内数据保存寿命高达100年。器件可采用8脚DIP，8脚SOIC或8脚
TSSOP的封装形式。
管脚配置
DIP封装（P,L) SOIC封装（J,W) SOIC封装（S,V) SOIC封装（K,X） TSSOP封装（U,Y）
* 仅用于93C86。
管脚功能
管脚名称 功能
CS 芯片选择
SK 时钟输入
DI 串行数据输入
DO 串行数据输出

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续上表
管脚名称 功能
VCC +1.8V～6.0V 电源电压
GND 地
ORG 存储器结构
NC 不连接
PE* 编程使能
注释：当ORG管脚连接到Vcc时，选择×16的结构。当ORG管脚连接到地时，选择×8的结构。如果ORG
管脚悬空，内部的上拉电阻将选择×16的存储器结构。
方框图
存储器
阵列结构
数据寄存器
模式译码逻辑
时钟发生器
地址译码器
输出
缓冲区
绝对最大额定值
工作温度…………………………………………………………………………………………-55℃～+125℃
储存温度…………………………………………………………………………………………-65℃～+150℃
管脚对地电压(1)……………………………………………………………….………….…-2.0V～+Vcc +2.0V
Vcc 对地电压…………………………………………………………………………….………..-2.0V～+7.0V
封装功耗(Ta=25℃) …………………………………………………………………………………………1.0W
引脚焊接温度（10 秒）…………………………………………………………………………...………300℃
输出短路电流(2)…………………………………………………………………………………………… 100mA
*注释：
以上“绝对最大额定值”列出的是器件正常工作的额定值，并未涉及器件在这些条件或超出这些条件
下的功能操作。器件不能长时间工作在绝对最大额定值条件下，否则会影响其可靠性。
可靠性
符号 参数 参考测试方法 最小 典型 最大单位
NEND
(3) 耐久性 MIL-STD-883，测试方法1033 1,000,000 周期/字节
TDR
(3) 数据保存时间 MIL-STD-883，测试方法1008 100 年
VZAP
(3) ESD 敏感度 MIL-STD-883，测试方法3015 2000 V
ILTH
(3)(4) 锁存 JEDEC 标准 17 100 mA
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D.C.工作特性
VCC=+1.8V～+6.0V，除非特别说明。
符号 参数 测试条件 最小 典型 最大 单位
ICC1 电源电流（写操作） fSK=1MHz
VCC=5.0V
3 mA
ICC2 电源电流（读操作） fSK=1MHz
VCC=5.0V
500 uA
ISB1 电源电流(待机) (×8模式) CS=0V
ORG=GND
10 uA
ISB2
(5) 电源电流(待机) (×16模式) CS=0V
ORG=-悬浮或VCC
0 uA
ILI 输入漏电流 VIN=0V～VCC 1 uA
ILO 输出漏电流(包括ORG管脚) VOUT=0V～VCC，CS=0V 1 uA
VIL1 输入低电压 4.5V≤VCC＜5.5V -0.1 0.8 V
VIH1 输入高电压 2 VCC+1 V
VIL2 输入低电压 1.8V≤VCC＜2.7V 0 VCC×
0.2
V
VIH2 输入高电压 VCC×0.7 VCC+1 V
VOL1 输出低电压 4.5V≤VCC＜5.5V 0.4 V
VOH1 输出高电压 IOL=2.1mA
IOH= －400uA
2.4 V
VOL2 输出低电压 1.8V≤VCC＜2.7V 0.2 V
VOH2 输出高电压 IOL=1mA
IOH= －100uA
VCC-0.2 V
注：
(1) 最小的直流输入电压是 -0.5V。电压变化过程中，在小于20ns的时间内输入可能下冲到-2.0V。输出引
脚的最大直流输出电压是Vcc+0.5V，在小于20ns的时间内可能上冲到Vcc+2.0V。
(2) 输出短路的时间不能够超过1秒。一次只能有一个输出短路。
(3) 这是最初测试的参数，设计或加工改变后可能会影响参数的值。
(4) 锁存保护是在地址和数据引脚从-1V 到Vcc+1V 的时候强行向上的100mA 电流。
(5) 93C46/56/57/66的待机电流（ISB2）=0μA (<900nA) , 93C86 的待机电流（ISB2）=2μA。
管脚电容
符号 测试 条件 最小 典型最大 单位
COUT
(3) 输出电容（DO） VOUT=0V 5 pF
CIN
(3) 输入电容(CS, SK, DI, ORG) VIN=0V 5 pF

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指令集
指令 器件类型 起始 地址 数据
位
操作
码 X8 X16 X8 X16
命令PE(2)
READ 93C46
93C56(1)
93C66
93C57
93C86
1
1
1
1
1
10
10
10
10
10
A6-A0
A8-A0
A8-A0
A7-A0
A10-A0
A5-A0
A7-A0
A7-A0
A6-A0
A9-A0
读地址
AN-A0
X
ERASE 93C46
93C56(1)
93C66
93C57
93C86
1
1
1
1
1
11
11
11
11
11
A6-A0
A8-A0
A8-A0
A7-A0
A10-A0
A5-A0
A7-A0
A7-A0
A6-A0
A9-A0
清除
地址
AN-A0
I
WRITE 93C46
93C56(1)
93C66
93C57
93C86
1
1
1
1
1
01
01
01
01
01
A6-A0
A8-A0
A8-A0
A7-A0
A10-A0
A5-A0
A7-A0
A7-A0
A6-A0
A9-A0
D7-D0
D7-D0
D7-D0
D7-D0
D7-D0
D15-D0
D15-D0
D15-D0
D15-D0
D15-D0
写地址
AN-A0
I
EWEN 93C46
93C56
93C66
93C57
93C86
1
1
1
1
1
00
00
00
00
00
11XXXXX
11XXXXXXX
11XXXXXXX
11XXXXXX
11XXXXXXXXX
11XXXX
11XXXXXX
11XXXXXX
11XXXXX
11XXXXXXXX
写使能
X
EWDS 93C46
93C56
93C66
93C57
93C86
1
1
1
1
1
00
00
00
00
00
00XXXXX
00XXXXXXX
00XXXXXXX
00XXXXXX
00XXXXXXXXX
00XXXX
00XXXXXX
00XXXXXX
00XXXXX
00XXXXXXXX
写禁止
X
ERAL 93C46
93C56
93C66
93C57
93C86
1
1
1
1
1
00
00
00
00
00
10XXXXX
10XXXXXXX
10XXXXXXX
10XXXXXX
10XXXXXXXXX
10XXXX
10XXXXXX
10XXXXXX
10XXXXX
10XXXXXXXX
清除所
有地址
I
WRAL 93C46
93C56
93C66
93C57
93C86
1
1
1
1
1
00
00
00
00
00
01XXXXX
01XXXXXXX
01XXXXXXX
01XXXXXX
01XXXXXXXXX
01XXXX
01XXXXXX
01XXXXXX
01XXXXX
01XXXXXXXX
D7-D0
D7-D0
D7-D0
D7-D0
D7-D0
D15-D0
D15-D0
D15-D0
D15-D0
D15-D0
写所有
地址
I
注：
（1）256×8 ORG的地址位A8 和128×16 ORG的地址位A7为任意值，但对于读、写和擦除命令必须置1或置0来实现操作。
（2）仅适用于93C86。
（3）这是最初测试的参数，设计或加工改变后可能会影响参数的值。

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A.C.特性（93C56/57/66）
极限
VCC=1.8V-6V* VCC=2.5V-6V VCC=4.5V-5.5V
符号参数
最小 最大 最小最大最小最大
单
位
测试
条件
tCSS CS 建立时间200 100 50 ns
tCSH CS 保持时间0 0 0 ns
tDIS DI 建立时间400 200 100 ns
tDIH DI 保持时间400 200 100 ns
tPD1 输出延迟到 1 1 0.5 0.25 us
tPD0 输出延迟到 0 1 0.5 0.25 us
tHZ
(1) 输出延迟到高阻态 400 200 100 ns
tEW 编程/擦除脉冲 10 10 10 ms
tCSMIN CS 低电平最短时间1 0.5 0.25 us
tSKHI SK 高电平最短时间1 0.5 0.25 us
tSKLOW SK 低电平最短时间1 0.5 0.25 us
tSV 输出有效状态延时 1 0.5 0.25 us
SKMAX 最大时钟频率 DC 250 DC 500 DC 1000 kHz
CL=100
pF
* 93C56/57/66 的初步数据。
A.C.特性（93C46/86）
极限
VCC=1.8V-6V* VCC=2.5V-6V VCC=4.5V-5.5V
符号参数
最小 最大 最小最大最小最大
单
位
测试
条件
tCSS CS 建立时间200 100 50 ns
tCSH CS 保持时间0 0 0 ns
tDIS DI 建立时间200 100 50 ns
tDIH DI 保持时间200 100 50 ns
tPD1 输出延迟到 1 1 0.5 0.15 us
tPD0 输出延迟到 0 1 0.5 0.15 us
tHZ
(1) 输出延迟到高阻态 400 200 100 ns
tEW 编程/擦除脉冲 5 5 5 ms
tCSMIN CS 低电平最短时间1 0.5 0.15 us
tSKHI SK 高电平最短时间1 0.5 0.15 us
tSKLOW SK 低电平最短时间1 0.5 0.15 us
tSV 输出有效状态延时 1 0.5 0.1 us
SKMAX 最大时钟频率 DC 500 DC 1000 DC 3000 kHz
CL=100
pF
注释：
（1）这是最初测试的参数，设计或加工改变后可能会影响参数的值。
器件操作
CAT93C46/56(57)/66/86是一个1024/2048/4096/16,384位的非易失性存储器，可与工业标准的微处理器
一同使用。CAT93C46/56/57/66/86可以选择为16位或8位结构。当选择为×16位结构时，93C46有7条9位的
指令；93C57有7条10位的指令；93C56和93C66有7条11位的指令；93C86有7条13位的指令；这些指令用来

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控制对器件的读、写和擦除操作。当选择×8位结构时，93C46有7条10位的指令；93C57有7条11位的指令；
93C56和93C66有7条12 位的指令；93C86有7条14位的指令；由它们来控制对器件的读、写和擦除操作。
CAT93C46/56/57/66/86的所有操作都在单电源上进行，执行写操作时需要的高电压由芯片产生。
指令、地址和写入的数据在时钟信号（SK）的上升沿时由DI引脚输入。DO引脚通常都是高阻态，读
取器件的数据或在写操作后查询器件的准备/繁忙工作状态的情况除外。
写操作开始后，可通过选择器件(CS高)和查询DO脚来确定准备/繁忙状态；DO为低电平时表示写操作
还没有完成，而DO为高电平时则表示器件可以执行下一条指令。如果需要的话，可在芯片选择过程中通过
向DI管脚移入一个虚“1”使DO管脚重新回到高阻态。DO管脚将在时钟（SK）的下降沿进入高阻态。建
议在DI和DO管脚连接在一起来形成一个共用的DI/O管脚的应用中使DO管脚进入高阻态。
SK
DI
CS
DO
tDIS tPD0,tPD1 tCSMIN
tCSS
tDIS tDIH
tSKHI tCSH
VALID
tSKLOW
有效
数据有效
图1 数据传输同步时序
待机
图2a 读指令时序（93C46）
发送到器件的所有指令的格式为：一个高电平“1”的起始位，一个2位(或4位)的操作码，6位(93C46)/
7位(93C57) /8位(93C56或93C66) /10位(93C86) (当选择×8位结构时加一位) 及写入数据时的16位数据域
(选择8位结构时为×8位)。
注释：该注释仅适用于93C86。写、擦除、全写和全擦除指令要求 PE=1。如果PE引脚悬空，93C86进
入编程使能模式。对于写使能和写禁止指令，PE 可以为任意值。
读操作
在接收到一个读命令和地址（在时钟作用下从DI 管脚输入）时，CAT93C46/56/57/66/86的DO管脚将
退出高阻态，且在发送完一个初始的虚0位后，DO管脚将开始移出寻址的数据(高位在前)。输出数据位在
时钟信号（SK）的上升沿触发，经过一定的延迟时间后才能稳定（tPD0 或 tPD1）。
在第一个数据字移位输出后且保持CS有效和时钟信号SK连续触发时，CAT93C46/56/66/86将自动加1
到下一地址，并且在连续读模式下移出下一个数据字。只要CS持续有效且SK连续触发，器件使地址不断地

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增加直至到达器件的末地址，然后再返回到地址0。在连续读模式下，只有第一个数据字在虚拟0位的前面。
所有后续的数据字将没有虚拟0位。
写操作指令（WRITE）：
在接收到写指令、地址和数据以后，CS（芯片选择）管脚不选芯片的时间要必须大于tCSMIN。在CS的
下降沿，器件将启动对指令指定的存储单元的自动时钟擦除和数据保存周期。器件进入自动时钟模式后无
需使用SK管脚的时钟(注释1)。CAT93C46/56/57/66/86的准备/繁忙状态可通过选择器件和查询DO管脚来确
定。由于该器件有在写入之前自动清除的特性，所以没有必要在写入之前擦除存储器单元的内容。
任意值
虚拟0
图2b 读指令时序（93C56/57/66/86）
状态
确认
待机
就绪
忙
图3 写指令时序
擦除
接收到擦除指令和地址时，CS(芯片选择)管脚不选芯片的时间要必须大于tCSMIN。在CS的下降沿时，
器件启动选择的存储器单元的自动时钟清除周期。器件进入自动时钟模式后无需使用SK管脚的时钟（注释
1）。CAT93C46/56/57/66/86的准备/繁忙状态可通过选择器件和查询DO管脚来确定。一旦清除，已清除单
元的内容返回到逻辑“1”状态。
擦除/写使能和禁能
CAT93C46/56/57/66/86在写禁止状态下上电。上电或EWDS（写禁止）指令后的所有写操作都必须在
EWEN（写使能）指令之后才能启动。一旦写指令被使能，它将保持使能直到器件的电源被移走或EWDS
指令被发送。EWDS指令可用来禁止所有对CAT93C46/56/57/66/86的写入和擦除操作，并且将防止意外地对
器件进行写入或擦除。无论写使能还是写禁止的状态，数据都可以照常从器件中读取。

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全擦除
在接收到ERAL指令时，CS(芯片选择)管脚不选芯片的时间要必须大于tCSMIN。在CS的下降沿，器件将
启动所有存储器单元的自动时钟清除周期。器件进入自动时钟模式后无需使用SK管脚的时钟（注释1）。
CAT93C46/56/57/66/86的准备/繁忙状态可通过选择器件和查询DO管脚来确定。一旦清除，所有存储器位的
内容返回到逻辑“1”状态。
全写
接收到WRAL指令和数据时，CS(芯片选择)管脚不选芯片的时间要必须大于tCSMIN。在CS的下降沿，
器件将启动自动时钟把数据内容写满器件的所有存储器。器件进入自动时钟模式后无需使用SK管脚的时钟
（注释1）。CAT93C46/56/57/66/86的准备/繁忙状态可通过选择器件和查询DO管脚来确定。没有必要在
WRAL命令执行之前将所有存储器内容清除。
注释1：该注释仅适用于CAT93C46。最后一个数据位采样后，必须在时钟（SK）的下一个上升沿之前
拉低片选信号（CS）来启动自定时的高电压周期。这一点是很重要的，因为如果CS在该指定的框架窗口之
前或之后拉低，寻址单元将不会被编程或擦除。
状态确认
待机
忙准备
图4 擦除指令时序
待机
*使能＝11
禁能＝00
图5 EWEN/EWDS指令时序

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9
SK
CS
DI
DO
tCS
HIGH-Z
HIGH-Z
1 0 1
tSV tHZ
tEW
0 0
待机
准备
就绪
忙
状态确认
图6 ERAL指令时序
状态确认
待机
忙准备
就绪
图7 WRAL指令时序
订购信息
93C46 S I TE13
93C46:1K
93C56:2K
93C57:2K
93C66:4K
93C86:16K
P=PDIP
S=SOIC (JEDEC)
J=SOIC (JEDEC)
K=SOIC (EIAJ)
U=TSSOP
M=MSOP**
L=PDIP
V=SOIC, JEDEC
W=SOIC, JEDEC
X=SOIC, EIAJ
Y=TSSOP
(无铅）
（无铅）
（无铅）
（无铅）
（无铅）
选择公司ID 空白＝商业级（0℃～70℃）
I＝工业级（-40℃～85℃）
A＝汽车级（-40℃～105℃）
* - 40℃～+125℃需要订做。
注释：
（1）以上是一个 93C46SI-1.8TE13 的例子（SOIC，工业级温度，工作电压在1.8V～6V，带状和卷状）。

 

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