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闪速存储器芯片K9F6408系列的典型应用

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:K9F6408系列是8M×8bit的NAND型闪速存储器。它以其快速读写循环,数据硬件保护,可擦除,I/O口命令/地址/数据线复用和接口便利等特点,正成为大型数据如语音、数字图像、文件等系统数据的载体。本文给出了K9F640800A与单片机P87C52的硬件连接电路及闪速存储器操作的软件应用程序。
  关键词:flash存储器;扇区;操作;应用程序
  
  1、概述
  
  存储器是计算机外围产品的重要组成部分,在经历了ROM,PROM和EPROM和如今已到了闪速存储器(FlashMemory)的时代。Flash存储器以其低成本,高可靠性的读写,非易失性,可擦写性和操作简便而成为一系列程序代码(应用软件)和数据(用户文件)存储的理想媒体,从而受到到嵌入式系统开发者的欢迎。
  
  Flash存储器的应用范围极广,从现代计算机优盘到嵌入式系统中取代的地位,可谓占尽风流。正因为Flash的应用广泛,了解和掌握Flash的相关操作和管理技术就极为重要。大致说来Flash操作包括:检错(对Flash内部坏扇区的检测)、写操作(写入数据)、读操作(从Flash中读出数据)、空间管理和擦除操作。在系统中我们选用AT87C52单片机,它有24个I/O口,其中8个作为有特殊功能的I/O口,因此只剩16个I/O口可供一般的输入/输出使用。我们选用K9F640800A闪存的主要原因是它能节约I/O口,即它的地址线和数据线可复用。而其他许多闪存的地址线和数据线是分开使用的。因此,本文以SAMSUNG公司的K9F640800A为例,介绍Flash的操作技术。
  
  2、K9F640800A芯片的性能特点:
  
  ·供电电压:2.7v~3.6v
  ·该芯片容量为66Mbits,由1024块组成,每块又由16页组成,一页共有(512+16)×8bit。使用64Mbits,另外还有2Mbits的闲置储存空间。
  ·写和读以页为单位,而擦除以块为单位。读、写和擦除操作均通过命令完成,非常方便。(参见图3)
  ·此芯片可擦写1百万次,掉电数据不丢失,数据可保存十年。
  ·有8位串行口,且可复用,既可作为地址和数据的输入/输出引脚,又可作命令的输入引脚,根据时序采用分时循环。(见时序图5)
  ·写入每页的时间为200us,平均每写一个字节约400ns,即约20Mb/s。
  ·该flash的每一个扇区又分为三个区(256字节,256字节和16字节),如果需要对这三个区独立操作,则通过00h,01h和50h命令分别选中。(参见图3)
  ·快速的读写循环和数据硬件保护。
  
  引脚分布、功能及操作命令如图1所示:
  
  
  
  3、P87C52与K9F6408U0A的应用电路
  
  我们设计了一个系统,所需实现的功能是,由P87C52单片机将接收到的GPS芯片发送的数据,按一定的格式处理后,存储到Flash芯片上。当上位机发出读命令时,P87C52再从flash中取出数据,发给上位机。在此,我们给出了K9F6408U0A的flash芯片与P87C52单片机连接图(图2)。
  
  
  
  4、K9F6408U0A的软件编程
  
  K9F6408U0A的软件编程是采用C语言中嵌入汇编来完成。主要包括:flash扇区检错,读,写,擦除和管理flash空间。
  
  1)检错:刚出厂的Flash中可能存在坏扇区,用久的Flash好扇区也可能变坏。为了保证读写数据的可靠性,必须对Flash扇区进行检测。Flash扇区的好坏标志存在于第3区中的第6Column,若扇区已坏,则标志位数据不是FFH。设置一错误扇区的表,扫描检错flash,将坏扇区的号依次填入表中,将此表保存于flash存储器中的第一个块中(因为SAMSUNG确保第一个块能正确使用)。流程图(图四):
  
  
  
  2)读flash:Flash分三个区,命令0X00,0X01和0X50可分别读取第一,二,三区中的数据。
  
  过程为:选中Flash,通过I/O口写入读命令字,写入所读数据地址,置读信号有效(下跳沿有效)。
  (读写)时序图如下:
  
  
  

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