新型大容量閃存與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)

常州大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 陳江燁

華北石化公司機(jī)動(dòng)設(shè)備處 喬悅峰

新型大容量閃存與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)

常州大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院 陳江燁

華北石化公司機(jī)動(dòng)設(shè)備處 喬悅峰

介紹了大容量存儲(chǔ)器AT45DB041B的特點(diǎn)，給出了用AVR單片機(jī)對(duì)AT45DB041B進(jìn)行讀寫(xiě)操作的程序。

AT45DB041B；單片機(jī)；大容量；存儲(chǔ)器；串行

1.芯片介紹

AT45DB041B是ATMEL公司的新型FLASH芯片。該芯片具有容量大、讀寫(xiě)速度快、外圍電路少等諸多優(yōu)點(diǎn)，更為重要的是該芯片可最低工作在2.5V，工作電流僅為4mA，因此在移動(dòng)通信、便攜等場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用。由于采用了串行接口，大大減少了引腳數(shù)量，同時(shí)也提高了系統(tǒng)可靠性，降低了開(kāi)關(guān)噪聲，縮小了封裝體積?？梢詰?yīng)用于商業(yè)、工業(yè)等需要高密度、低引腳數(shù)、低電壓與低功耗的應(yīng)用場(chǎng)合。

AT45DB041B中的數(shù)據(jù)按頁(yè)存放，主存共2048頁(yè)，每頁(yè)264字節(jié)，總?cè)萘繛?28K字節(jié)（約4M比特）。存放在主存中的數(shù)據(jù)掉電不丟失。除了主存以外，AT45DB041B還有兩個(gè)容量為264字節(jié)的數(shù)據(jù)緩存。

表1 引腳功能描述

表2 狀態(tài)寄存器格式

2.引腳及功能描述

AT45DB041B引腳見(jiàn)圖1，引腳功能描述見(jiàn)表1。

3.芯片操作

存放在主存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)掉電不丟失。除了主存儲(chǔ)器以外，AT45DB041B還有兩個(gè)容量為264字節(jié)的數(shù)據(jù)緩存。緩存可以用作主存與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)的緩沖區(qū)域，也可以暫存一些臨時(shí)數(shù)據(jù)。緩存讀寫(xiě)方便迅速，但掉電數(shù)據(jù)會(huì)丟失。AT45DB041B數(shù)據(jù)讀寫(xiě)采用串行方式，讀寫(xiě)速度快，并且兼容CMOS和TTL輸入和輸出。

圖1 AT45DB041B 引腳圖

根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)可以編寫(xiě)單片機(jī)對(duì)AT45DB041B的讀寫(xiě)程序，下面僅介紹數(shù)據(jù)讀取中的連續(xù)陣列讀過(guò)程：

圖2 讀取數(shù)據(jù)流程圖

圖3 寫(xiě)入數(shù)據(jù)流程圖

在提供了主存儲(chǔ)器陣列的開(kāi)始地址后，在時(shí)鐘信號(hào)的作用下連續(xù)讀命令可以從芯片中以數(shù)據(jù)流方式進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，而無(wú)需額外的地址信息或控制信號(hào)。芯片內(nèi)部的地址計(jì)數(shù)器會(huì)在每一個(gè)時(shí)鐘周期后自動(dòng)增加，因而可以在不用寫(xiě)入新的地址的情況下繼續(xù)讀取下一個(gè)字節(jié)。要進(jìn)行一次連續(xù)讀操作，操作碼E8H必須要寫(xiě)入芯片中，隨后是3個(gè)字節(jié)的地址(24位)與4個(gè)無(wú)關(guān)字節(jié)(32位)。24個(gè)地址位中，開(kāi)始的4位是保留位，接下來(lái)的的11位(PA10-PA0)來(lái)用表示將要讀取的數(shù)據(jù)在主存儲(chǔ)器中的頁(yè)地址，再接下來(lái)的9位(BA8-BA0)用來(lái)表示字節(jié)在頁(yè)中的地址。無(wú)關(guān)字節(jié)在讀操作初始化時(shí)是必需的，在無(wú)關(guān)字節(jié)后，SCK引腳上的時(shí)鐘信號(hào)使數(shù)據(jù)從SO引腳輸出。

狀態(tài)寄存器是一個(gè)重要寄存器，其格式見(jiàn)表2。讀狀態(tài)寄存器的值可以用來(lái)確定設(shè)備的忙閑狀態(tài)，忙閑狀態(tài)通過(guò)寄存器的第7位指示，如果第7位為1，則設(shè)備位于空閑狀態(tài)并可接收下一條指令。如果為0，則表示設(shè)備忙，需要等待。圖2、圖3分別是讀出數(shù)據(jù)和寫(xiě)入數(shù)據(jù)的流程圖。

4.軟件設(shè)計(jì)

下面給出用AVR單片機(jī)ATmega88對(duì)AT45DB041B操作的有關(guān)程序。

5.結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)AT45DB041B的操作時(shí)序，完成了其與單片機(jī)之間的通信，并在筆者設(shè)計(jì)的裝置中得到了成功的應(yīng)用，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。AT45DB041B的突出特點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單、價(jià)格低、存儲(chǔ)容量大，占用系統(tǒng)資源少，適宜在大容量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中應(yīng)用。

[1]Atmel Corporation.AVR 8-bit Microcontroller Data Sheet:Atmega88.pdf,2006.

[2]Atmel Corporation.Serial DATAFLASH Product Databook.

[3]Atmel Corporation.Serial DATAFLASH Application Note.

陳江燁（1977—），女，碩士，常州大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院講師。