閃速存儲(chǔ)器硬件接口和程序設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)

閃速存儲(chǔ)器(Flash Memory)以其集成度高、制造成本低、使用方便等諸多優(yōu)點(diǎn)廣泛地應(yīng)用于辦公設(shè)備、通信設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、家用電器等領(lǐng)域。利用其信息非易失性和可以在線更新數(shù)據(jù)參數(shù)特性，可將其作為具有一定靈活性的只讀存儲(chǔ)器使用。

在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，經(jīng)常遇到大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問(wèn)題。閃速存儲(chǔ)器由于容量大、存儲(chǔ)速度快、體積小、功耗低等諸多優(yōu)點(diǎn)，而成為應(yīng)用系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的首選。但是，由于單片機(jī)的資源有限，而閃速存儲(chǔ)器的種類和工作方式又千差萬(wàn)別，因而在單片機(jī)與閃速存儲(chǔ)器的接口電路和程序設(shè)計(jì)中，有許多關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題需要解決。

　　單片機(jī)與閃速存儲(chǔ)器的接口電路應(yīng)注意的問(wèn)題有：

　　(1)很多單片機(jī)的工作電壓為+5V，而很多閃速存儲(chǔ)器卻工作在1.8～6V之間，有些閃速存儲(chǔ)器(Flash Memory)的擦除電壓又工作在12V。

　　(2)8位的單片機(jī)很多，而閃速存儲(chǔ)器很多是16位的。

　　(3)同一型號(hào)的閃速存儲(chǔ)器由于廠家不同，引腳的定義是不一樣的，例如Intel公司的28F008BV與AMD公司的29LV008有很多引腳是不一樣的。

　　單片機(jī)與閃速存儲(chǔ)器的程序設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題有：

　　(1)不同廠家的閃速存儲(chǔ)器使用不同的操作命令集，軟件要根據(jù)不同廠家的閃速存儲(chǔ)器使用不同的操作命令集。

　　(2)很多閃速存儲(chǔ)器內(nèi)部存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和時(shí)間參數(shù)是不同的。由于閃速存儲(chǔ)器內(nèi)部都是分成不同大小存儲(chǔ)塊，在對(duì)閃速存儲(chǔ)器進(jìn)行擦除操作時(shí)，軟件要根據(jù)不同型號(hào)的閃速存儲(chǔ)器調(diào)整被擦除存儲(chǔ)塊的大小等參數(shù)。同時(shí)，由于不同型號(hào)的閃速存儲(chǔ)器時(shí)間參數(shù)是不同，軟件要根據(jù)閃速存儲(chǔ)器的時(shí)間參數(shù)來(lái)調(diào)整讀寫和擦除操作的時(shí)間。

　　針對(duì)上面遇到的問(wèn)題，我們從硬件和軟件兩個(gè)方面來(lái)考慮單片機(jī)與閃速存儲(chǔ)器應(yīng)用系統(tǒng)中應(yīng)解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。

1 單片機(jī)與閃速存儲(chǔ)器硬件接口的關(guān)鍵技術(shù)

　　生產(chǎn)閃速存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體公司主要有美國(guó)的Intel、AMD公司和日本的Sharp、Fujitsu公司，這四家公司生產(chǎn)的閃速存儲(chǔ)器的市場(chǎng)占有份額相當(dāng)大。表1列出了四家公司生產(chǎn)的主要型號(hào)的閃速存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)。

從表1中可以看出，不同廠家的閃速存儲(chǔ)器的工作電壓和編程擦除電壓是不一樣的，同時(shí)數(shù)據(jù)位的長(zhǎng)度也是不一樣的。由于目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的單片機(jī)仍然是8位的MCS-51系列單片機(jī)，16位的單片機(jī)種類比較少，而且工作電壓在低電壓(2.7～3.6V)的單片機(jī)又是寥寥無(wú)幾。能否用市場(chǎng)上常見(jiàn)的普通8位單片機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)與大多數(shù)閃速存儲(chǔ)器接口的電路呢?答案是肯定的。我們用普通的8位單片機(jī)AT89C52設(shè)計(jì)了一個(gè)與閃速存儲(chǔ)器TE28F160B3的接口電路，AT89C52是ATMEL公司生產(chǎn)的與MCS-51系列單片機(jī)兼容的8位單片機(jī)，它內(nèi)部有一個(gè)16K 的E2PROM程序存儲(chǔ)器，它的工作電壓是5V。TE28F160B3是INTEL公司生產(chǎn)的容量為16M位、數(shù)據(jù)總線寬度為16位的閃存存儲(chǔ)器，它的工作電壓為2.7～3.6V。需要指出的是，雖然TE28F160B3的工作電壓為2.7～3.6V，但是其各引腳的最大工作電壓范圍卻在-0.5V～5.0V，各引腳高電平最高工作電壓不能超過(guò)5.5V，這樣就使得我們可以使用AT89C52來(lái)設(shè)計(jì)與TE28F160B3的接口電路。該接口電路如圖1所示。