NAND FLASU在儲(chǔ)存測試系統(tǒng)中的應(yīng)用

1．2 K9K8G08UOM控制器技術(shù)

　　本系統(tǒng)中采用FPGA作為K9K8G08UOM存儲(chǔ)器的控制器，可以在極少的軟件操作下獨(dú)立完成K9K8G08UOM的各種操作，從而降低系統(tǒng)對(duì)FLASH存儲(chǔ)器的額外支出，提高讀寫速度。FPGA的控制邏輯時(shí)序是通過硬件語言VHDL開發(fā)的，VHDL語言以其快捷、獨(dú)立、可讀性等優(yōu)點(diǎn)很好的完成FLASH基本操作的時(shí)序控制。下面是以VHDL語言以狀態(tài)機(jī)的形式開發(fā)的部分讀操作程序。

K9K8G08UOM儲(chǔ)存器的基本操作由三種類型：讀操作、頁編程操作、擦除操作，其流程圖如圖2所示。

進(jìn)行讀操作時(shí)，首先通過FPGA的端口置低K9K8G08UJOM的片選信號(hào)／CS，然后置高CLE命令腳，并發(fā)送read1(0x00)命令，WE的上升沿發(fā)送，命令發(fā)送完畢后，置低CLE。在發(fā)送地址之前，置高ALE，在每一個(gè)WE上升沿依次寫入5個(gè)地址周期，之后置低ALE，完成地址的選定。接著發(fā)送read2(0x30h)，開始讀取地址單元的數(shù)據(jù)。

　　數(shù)據(jù)頁編程操作和讀取操作流程類似。操作都是以頁為單位進(jìn)行的。當(dāng)R/Bur信號(hào)為低時(shí)，說明正在對(duì)FALSH進(jìn)行寫入操作，當(dāng)為高時(shí)，說明頁編程操作結(jié)束。

　　擦除操作是以塊為單位進(jìn)行的，即一次擦除塊內(nèi)的64頁，在發(fā)送地址時(shí)只需要3個(gè)地址周期。

　　圖3是從K9K8G08UOM存儲(chǔ)器中存入數(shù)據(jù)以后通過上位機(jī)軟件讀取的數(shù)據(jù)。經(jīng)驗(yàn)證，讀取的數(shù)據(jù)與往K9K8G08UOM存儲(chǔ)器中寫入的數(shù)據(jù)一致。

2 NAND FLASkI Memory的硬件部分

本設(shè)計(jì)當(dāng)中，F(xiàn)LASH的數(shù)據(jù)輸入輸出口、控制端口通過調(diào)理電路與FPGA的端口相連，圖4所示是其硬件連接電路。
從圖4中可知，F(xiàn)LASH的數(shù)據(jù)輸入輸出端口I／00～7、控制端口／CE、是通過芯片SN54LV245與FPGA相連；FLASH的控制端口cLE、ALE、／WE、／RE通過芯片SN54LV245和芯片74HCl4與ITGA相連。其中F-CLE、F-ALE、F—WE、F-RE、F—CE、F-R／Bur是FPGA的I／O口，是FPGA邏輯的輸入輸出口。CLE、ALE信號(hào)是FLASH存儲(chǔ)器命令、地址鎖存使能信號(hào),／WE是保證命令、地址、數(shù)據(jù)能否及時(shí)正確的寫入FLASH的信號(hào)，／RE信號(hào)控制著數(shù)據(jù)的讀取，這些信號(hào)的精確度關(guān)系著FLASH存儲(chǔ)、讀數(shù)功能的實(shí)現(xiàn)。所以，這些信號(hào)的好壞直接關(guān)系著FLASH的正常工作。經(jīng)實(shí)踐的電路調(diào)試，這些信號(hào)在傳輸過程中受到了其它因素的干擾，信號(hào)明顯失真，在電路中加入74HCl4(非門)以后，信號(hào)會(huì)變得光滑，準(zhǔn)確。

　　芯片SN54LV245是八進(jìn)制三態(tài)總線收發(fā)器，DIR=1時(shí)，總線傳輸方向從A→B；DIR=0時(shí)，總線傳輸方向從B→A。／OE是片選信號(hào)。／0E，DIR信號(hào)是由FPGA內(nèi)部編程邏輯控制的。

　　FL,ASH接口中，為了保證／wE、／RE、／CE、R／B控制信號(hào)初始狀態(tài)無效，由硬件電路實(shí)現(xiàn)端口值拉高。本設(shè)計(jì)中不使用寫保護(hù)功能，所以／WP端口也接上了上拉電阻。


3 結(jié)束語

基于閃存技術(shù)的固態(tài)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)密度大，功耗小，可靠性高，體積小重量輕且成本也在不斷降f氐，在航空應(yīng)用中有良好的應(yīng)用前景。在設(shè)計(jì)儲(chǔ)存測試系統(tǒng)時(shí)選用大容量的NAIXD FLASH存儲(chǔ)器大大提高了儲(chǔ)存、讀取速度，并且設(shè)計(jì)電路結(jié)構(gòu)簡單，易于修改。