ESP-PSRAM64_ESP-PSRAM64H_Datasheet__CN

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孙宁
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1 ESP-PSRAM64 & ESP-PSRAM64H 技术规格书版本 1.0 版权 2018

2 关于本文档本文档介绍了了 ESP-PSRAM64 和 ESP-PSRAM64H 的技术规格发布说明日期版本发布说明 V1.0 首次发布文档变更更通知用户可通过乐鑫官网订阅技术文档变更更的电子邮件通知证书下载用户可通过乐鑫官网下载产品证书

3 目录 1. 简介管脚布局和描述上电初始化 Wrap 边界切换操作接口描述地址空间页面大小上电状态命令真值表命令终止 SPI 模式操作 SPI 读操作 SPI 写操作 SPI 四线模式使能操作 SPI 读取 ID 操作 QPI 模式操作 QPI 读操作 QPI 写操作 QPI 四线模式退出操作复位操作输入 / 输出时序电气特性极限参数工作条件... 17

4 10.3. 管脚电容直流电气特性交流电气特性产品外观尺寸 A. 附录芯片丝印... 21

5 1. 简介 1. 简介 ESP-PSRAM64 和 ESP-PSRAM64H 是 64 Mbit 伪静态随机存储器器 (Pseudo SRAM), 采用高性能高可靠性的 CMOS 工艺制造 ESP-PSRAM64 的工作电压为 1.8V, 支持高达 144 MHz 的时钟频率 ;ESP-PSRAM64H 的工作电压为 3.3V, 最高支持 133 MHz 的时钟频率跨越页面边界的突发操作的最大输入时钟频率为 84 MHz 这两种 PSRAM 芯片均可以通过串串行行外设接口 (SPI) 进行行访问如果应用程序需要更更快的数据速率, 则芯片也支持四线外设接口 (QPI) PSRAM 芯片同时还支持对存储器器的无限次读写本文档的内容适用于这两个 PSRAM 芯片, 不不同的地方会标示出来表 1-1. ESP-PSRAM64 和 ESP-PSRAM64H 订购信息型号产品密度包装类型最大时钟频率工作温度范围产品载具环保包装工作电压读写操作 SPI 模式 ESP-PSRAM MHz 1.8V RoHS 包装 64 Mbit SOP8-150 mil 40 ~ 85 卷带绿色包装 ESP-PSRAM64H 133 MHz 3.3V 1 KB 页大小标准 / 四线 SPI Espressif Systems 1/

6 2. 管脚布局和描述 2. 管脚布局和描述 ESP-PSRAM64 和 ESP-PSRAM64H 的管脚布局如图 2-1 所示 1 8 Vcc SO/SIO[1] 2 7 SIO[3] SIO[2] 3 6 S Vss 4 5 SI/SIO[0] SOP 图 2-1. ESP-PSRAM64 和 ESP-PSRAM64H 的管脚布局表 2-1. 信号表管脚信号类型 SPI 模式 QPI 模式 VCC 电源电源,ESP-PSRAM64 为 1.8V,ESP-PSRAM64H 为 3.3V Vss 接地接地输入片选信号, 低电平有效当 =1 时, 芯片处于待机状态输入时钟信号 SI/SIO[0] I/O 串串行行输入 I/O[0] SO/SIO[1] I/O 串串行行输出 I/O[1] SIO[2] I/O - I/O[2] SIO[3] I/O - I/O[3] Espressif Systems 2/

7 3. 上电初始化 3. 上电初始化 SPI/QPI 接口包含一个用于启动自初始化的片上电压传感器器当 Vcc 达到或高于最小 Vcc 的稳定电平时, 芯片需要 150 μs 并且用户需要进行行复位操作 ( 见第 8 章 ) 才能完成自初始化过程从上电开始到 150 μs 周期结束, 应保持低电平, 应保持高电平 ( 以便便跟踪在 200 mv 以内的 Vcc),SI/SO/SIO[3:0] 应保持低电平 150 μs 后, 芯片可以正常运行行 VCC M IN V CC t PU 150 µs Device Initialization Device Reset Device ready for normal operation 图 3-1. 上电初始化时序 Espressif Systems 3/

8 4. Wrap 边界切换操作 4. Wrap 边界切换操作 Wrap 边界切换操作完成了了芯片在线性突发模式 (CA[9:0]) 和 32 字节 wrap 模式 (CA[4:0]) 之间的切换默认设置是线性突发模式线性突发模式允许设备跨越页面边界页面边界跨越对存储器器控制器器是不不可见的, 并且最高时钟限制在 84 MHz 表 4-1 显示了了两种模式下的字节顺序 SI SO High-Z Wrap Boundary Toggle( hc0) Don't Care Undefined 图 4-1. SPI Wrap 边界切换 hc0 0 1 SIO[3:0] C 0 CMD WB Toggle( hc0) Don't Care 图 4-2. QPI Wrap 边界切换 hc0 Espressif Systems 4/

9 4. Wrap 边界切换操作表 4-1. 突发类型 / 长度突发类型 / 长度起始地址字节顺序线性突发模式 4 [4,5,6, ,1024,1025,1026,...] 32 字节 wrap 模式 4 [4,5,6,...31,0,1,2,...] Espressif Systems 5/

10 5. 接口描述 5. 接口描述 5.1. 地址空间 SPI/QPI PSRAM 器器件按字节寻址 64 Mbit 器器件的有效地址为 A[22:0] 5.2. 页面大小页面大小为 1K (CA[9:0]) 默认突发设置是以连续方式跨越页面边界的线性突发模式但请注意, 跨页边界的突发操作的最大输入时钟频率为 84 MHz 也可以通过 wrap 边界切换命令设置 32 字节 wrap (CA[4:0]) 模式, 这种模式不不允许跨越页面边界 5.3. 上电状态 PSRAM 芯片上电后进入 SPI 模式在进行行芯片操作之前应将拉高 5.4. 命令真值表芯片识别以下不不同模式的命令 : SPI 模式 (QE=0) QPI 模式 (QE=1) 命令编码 Cmd Addr 等待周期 DIO 最大时钟频率 Cmd Addr 等待周期 DIO 最大时钟频率读 'h03 S* 注释 1 S 0 S 33 N/A 快速读 'h0b S S 8 S 144/133 N/A 快速四线读 'heb S Q* 注释 1 6 Q 144/133 Q Q 6 Q 144/133* 注释 2 写 'h02 S S 0 S 144/133 Q Q 0 Q 144/133* 注释 2 四线写 'h38 S Q 0 Q 144/133 同 'h02 进入四线模式退出四线模式 'h35 S /133 N/A 'hf5 N/A Q /133 启动复位 'h66 S /133 Q /133 复位 'h99 S /133 Q /133 Espressif Systems 6/

5. 接口描述 SPI 模式 (QE=0) QPI 模式 (QE=1) 命令编码 Cmd Addr 等待周期 DIO 最大时钟频率 Cmd Addr 等待周期 DIO 最大时钟频率设置突发长度 'hc0 S - - - 144/133 Q - - - 144/133 读取 ID 'h9f S S 0 S 144/133 N/A 说明 : 1.

11 5. 接口描述 SPI 模式 (QE=0) QPI 模式 (QE=1) 命令编码 Cmd Addr 等待周期 DIO 最大时钟频率 Cmd Addr 等待周期 DIO 最大时钟频率设置突发长度 'hc0 S /133 Q /133 读取 ID 'h9f S S 0 S 144/133 N/A 说明 : 1. S= 串串行行 I/O;Q= 四线 I/O /133 MHz 为芯片最大时钟频率, 跨越页面边界的突发操作的最大输入时钟频率为 84 MHz 3. ESP-PSRAM64 的最大时钟频率为 144 MHz,ESP-PSRAM64H 为 133 MHz 5.5. 命令终止为了了终止正在进行行的读写操作, 并使芯片进入待机状态, 在所有的读写操作之后, 需要立即将拉高, 否则会阻塞内部刷新并导致存储故障 Write Terminated SI/SIO[#] tchd t HD Data In ts P Don't Care 图 5-1. 写命令终止要使存储控制器器在读命令终止之前正确锁定最后一段数据, 建议保证足够长的保持时间 (tchd > ta + t) Espressif Systems 7/

12 5. 接口描述 Read Terminated SO/SIO[#] t A t CHD thz High-Z Data Out Don't Care 图 5-2. 读命令终止 Undefined Espressif Systems 8/

13 6. SPI 模式操作 6. SPI 模式操作芯片上电时默认进入 SPI 模式, 但可以切换为 QPI 模式 6.1. SPI 读操作对于所有读操作, 在的下降沿之后 talck, 数据才可被读到 SPI 读操作有三种方式 : h03: 串串行行 CMD, 串串行行 IO, 低频率, 可配置为线性或突发 32 字节 wrap 模式 h0b: 串串行行 CMD, 串串行行 IO, 高频率, 可配置为 32/1K 字节突发 wrap 模式 heb: 串串行行 CMD, 四线 IO, 高频率, 可配置为 32/1K 字节突发 wrap 模式 ta SI SO High-Z Read Command ( h03) 24bit Address Data Out1 Data Out2 Don't Care Undefined 图 6-1. SPI 读命令 h03( 最高频率 :33 MHz) 图 6-2. SPI 快速读命令 h0b ( 最高频率 :ESP-PSRAM64 为 144 MHz,ESP-PSRAM64H 为 133 MHz) Espressif Systems 9/

14 6. SPI 模式操作图 6-3. SPI 快速四线读命令 heb ( 最高频率 :ESP-PSRAM64 为 144 MHz,ESP-PSRAM64H 为 133 MHz) 6.2. SPI 写操作 SI SO High-Z Write Command( h02) 24bit Address Data In1 Data In2 Don't Care Undefined 图 6-4. SPI 写命令 h02 Espressif Systems 10/

15 6. SPI 模式操作图 6-5. SPI 四线写命令 h SPI 四线模式使能操作此命令将芯片切换为四线 IO 模式 SI SO High-Z Enter Quad Mode CMD( h35) Don't Care Undefined 图 6-6. 四线模式使能命令 h35( 仅支持 SPI 模式 ) Espressif Systems 11/

16 6. SPI 模式操作 6.4. SPI 读取 ID 操作此命令与快速读操作类似, 但没有等待周期, 并且芯片输出 EID 值而非数据图 6-7. SPI 读 ID 命令 h9f( 仅支持 SPI 模式 ) 表 6-1. 已知合格芯片 (KGD) KDG[7:0] b0101_0101 b0101_1101 KGD Fail Pass 说明 : 默认为 FAIL, 只有通过所有测试才会标示为 PASS Espressif Systems 12/

17 7. QPI 模式操作 7. QPI 模式操作 7.1. QPI 读操作对于所有读操作, 在的下降沿之后 talck, 数据才可被读到 ta SIO[3:0] E B 23:20 19:16 15:12 11:8 7:4 3:0 High-Z 7:4 3:0 7:4 3:0 Fast Read CMD( heb) 24bit Address Wait Cycles Data Out 1 Data Out 2 Don't Care 图 7-1. QPI 快速读命令 heb ( 最高频率 :ESP-PSRAM64 为 144 MHz,ESP-PSRAM64H 为 133 MHz) 7.2. QPI 写操作 QPI 写命令可以为 h02 或 h38 Espressif Systems 13/

18 7. QPI 模式操作 SIO[3:0] :20 19:16 15:12 11:8 7:4 3:0 7:4 3:0 7:4 3:0 QPI Write CMD( h02 or 38) 24bit Address Data In1 Data In2 Don't Care 图 7-2. QPI 写命令 h02 或 h QPI 四线模式退出操作此命令将芯片切换到 SPI 模式 0 1 SIO[3:0] F 5 Quad Mode Exit CMD(hF5) Don't Care 图 7-3. 四线模式退出命令 hf5( 仅支持 QPI 模式 ) Espressif Systems 14/

19 8. 复位操作 8. 复位操作复位操作用于 ( 软件 ) 复位系统, 使芯片进入 SPI 待机模式,SPI 待机模式也是芯片上电后的默认模式该操作由两个命令组成 : 复位使能 (RSTEN) 和复位 (RST) SI SO High-Z Reset Enable CMD(h66) Reset CMD(h99) Don't Care Figure 16 : SPI Reset Undefined 图 8-1. SPI 复位命令 SIO[3:0] RSTEN CMD(h66) Figure 17 : QPI Reset 图 8-2. QPI 复位命令 RST CMD(h99) Don't Care 复位命令应紧跟复位使能命令否则在复位使能命令之后, 其他命令会使芯片退出复位使能状态并终止复位操作 Espressif Systems 15/

20 9. 输入 / 输出时序 9. 输入 / 输出时序 tkhkl tch tcl t tcsp tchd SI SO tsp thd MSB in tcem High-Z LSB in tcph Don't Care Undefined 图输入时序 t tch tcl SI SO ADDR LSB in High-Z ta MSB out tkoh thz LSB out Don't Care Undefined 图输出时序 Espressif Systems 16/

10. 电气特性 10. 电气特性 10.1. 极限参数表 10-1. 极限参数名称参数额定值单位 VT 除 Vcc 相对 Vss 的电压外其他管脚的电压 0.3 ~ Vcc +0.

2 V TSTG 存储温度 * 55 ~ +150 C 说明 : 存储温度是指 PSRAM 的中心 / 顶侧的表面温度注意 : 将设备暴暴露露在高于表中列列出的绝对最大额定值以上可能会导致永久性的损坏芯片不不适用于本

21 10. 电气特性 10. 电气特性极限参数表极限参数名称参数额定值单位 VT 除 Vcc 相对 Vss 的电压外其他管脚的电压 0.3 ~ Vcc +0.3 V Vcc Vcc 相对 Vss 的电压 ESP-PSRAM64: 0.2 ~ ESP-PSRAM64H: 0.2 ~ +4.2 V TSTG 存储温度 * 55 ~ +150 C 说明 : 存储温度是指 PSRAM 的中心 / 顶侧的表面温度注意 : 将设备暴暴露露在高于表中列列出的绝对最大额定值以上可能会导致永久性的损坏芯片不不适用于本文档规定的限制以外的条件工作条件表工作条件参数最小值最大值单位工作温度 C 管脚电容表管脚电容名称参数最小值最大值单位备注 CIN 输入管脚电容 - 6 pf VIN = 0V COUT 输出管脚电容 - 8 pf VOUT = 0V Espressif Systems 17/

22 10. 电气特性直流电气特性表直流电气特性名称参数最小值最大值单位 Vcc 供电电压 ESP-PSRAM64: 1.62 ESP-PSRAM64H: 2.7 ESP-PSRAM64: 1.98 ESP-PSRAM64H: 3.6 V VIH 输入高电压 Vcc 0.4 Vcc V VIL 输入低电压 V VOH 输出高电压 (IOH = 0.2 ma) 0.8 Vcc - V VOL 输出低电压 (IOL = +0.2 ma) Vcc V ILI 输入漏漏电流 - 1 μa ILO 输出漏漏电流 - 1 μa ICC 读 / 写 - ESP-PSRAM64: 25 ESP-PSRAM64H: 40 ma ISB 待机电流 μa 说明 : * 待机电流是在处于直流低电平的状态下测得交流电气特性表读 / 写时序符号参数最小值最大值单位备注 t - ns 周期 SPI 读 ( h03) MHz 周期其他操作 7 144/133 MHz* t CH /t CL 时钟高 / 低宽度 t (min) - tkhkl 时钟上升 / 下降时间 ns - tcph 连续突发操作之间高电平的时间 50 - ns - t CEM 低脉冲宽度 - 8 μs - t CSP 从建立到上升沿的时间 ns - tchd 从上升沿的保持时间 20 - ns - tsp 从建立到有效沿的时间 2 - ns - Espressif Systems 18/

23 10. 电气特性符号参数最小值最大值单位备注 t HD 从有效沿的保持时间 2 - ns - t HZ 芯片关闭到 DQ 输出高阻 - 6 ns - t A 从到输出延迟 2 6 ns - t KOH 从时钟下降沿到输出数据的保持时间 ns - 说明 : 1. 只有线性突发允许页面交叉因此, 频率的最高限制为 : 144/133 MHz, 这是没有跨越页面边界的情况 ; 84 MHz, 这是突发命令跨越页面边界的情况 2. ESP-PSRAM64 的最大时钟频率为 144 MHz,ESP-PSRAM64H 为 133 MHz 3. 对于高于 84 MHz 的工作频率, 请参考 JEDEC JESD84-B50 进行行数据采样培训 Espressif Systems 19/

24 11. 产品外观尺寸 11. 产品外观尺寸 Espressif Systems 20/

25 附录芯片丝印 A. 附录芯片丝印 Pin1 Location Company Logo ESP-PSRAM64 WWYYYY XXXXXXXXXX Device Name Assembly Date Code WW number of week YYYY calendar year Tracking Information 图 A-1. ESP-PSRAM64 芯片丝印 Pin1 Location Company Logo Device Name ESP-PSRAM64H WWYYYY XXXXXXXXXX Assembly Date Code WW number of week YYYY calendar year Tracking Information 图 A-2. ESP-PSRAM64H 芯片丝印说明 : Tracking Information 的字符数和内容不不固定 Espressif Systems 21/

26 乐鑫 IoT 团队免责申明和版权公告本文中的信息, 包括供参考的 URL 地址, 如有变更更, 恕不不另行行通知文档按现状提供, 不不负任何担保责任, 包括对适销性适用于特定用途或非侵权性的任何担保, 和任何提案规格或样品在他处提到的任何担保本文档不不负任何责任, 包括使用本文档内信息产生的侵犯任何专利利权行行为的责任本文档在此未以禁止反言或其他方式授予任何知识产权使用许可, 不不管是明示许可还是暗示许可 Wi-Fi 联盟成员标志归 Wi-Fi 联盟所有蓝牙标志是 Bluetooth SIG 的注册商标文中提到的所有商标名称商标和注册商标均属其各自所有者的财产, 特此声明版权归 2018 乐鑫所有保留留所有权利利

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