閃速內(nèi)存硬件接口和程序設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)

由于AT89C52是8位單片機(jī)，而TE28F160B3是16位數(shù)據(jù)總線，我們使用了兩片74HC244和兩片74HC373來完成8位和16位的資料轉(zhuǎn)換。當(dāng)AT89C52往TE28F160B3寫資料時(shí)，首先單片機(jī)將高8位資料寫入到鎖存器74HC373-1中。其中74HC373-1鎖存信號(hào)W373由譯碼器GAL16V8輸出，然后單片機(jī)開始執(zhí)行對(duì)TE28F160B3寫資料操作，低8位資料由AT89C52的P0口直接寫入TE28F160B3，而鎖存在74HC373-1中的高8位資料通過緩沖器74HC244-1寫入到TE28F160B3的DQ8~DQ15總線上。當(dāng)AT89C52從TE28F160B3讀數(shù)據(jù)時(shí)，讀出的高8位資料先鎖存到74HC373-2上，然后通過緩沖器74HC224-2讀入到AT89C52中。TE28F160B3的存儲(chǔ)容量為16M位，有20根地址線A0~A19，而AT89C52一共才有16根地址線。因此利用AT89C52的地址線A15、A14和A13經(jīng)譯碼作為兩片74HC244、兩片74HC373和TE28F160B3的鎖存信號(hào)和片選信號(hào)。這樣地址線只剩下A0~A12，為此利用一片計(jì)數(shù)器4HC4040作為地址線A13~A19，從而就解決了AT89C52的尋址問題。

TE28F160B3的供電電源Vcc與AT89C52一樣，均接+5V直流電源。但是TE28F160B3的編程電壓和擦除電壓Vpp必須接+12V。

圖1的單片機(jī)使用了市場上常見的AT89C52，但在設(shè)計(jì)中我們推薦使用寬電壓范圍工作的單片機(jī)AT89LV52和地址譯碼器ATF16LV8，這樣就可以使用+3V左右的供電電源。

在生產(chǎn)閃速內(nèi)存的半導(dǎo)體公司Intel、AMD、Sharp和Fujitsu中，Intel和Sharp公司的閃速內(nèi)存的引腳是一樣的，AMD和Fujitsu公司的閃存內(nèi)存的引腳是一樣的。所以Intel和AMD公司的閃速內(nèi)存是不能互換的，如果要互換必須經(jīng)過一個(gè)接口板進(jìn)行轉(zhuǎn)接。

2 單片機(jī)與閃速內(nèi)存程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)

由于生產(chǎn)閃速內(nèi)存的半導(dǎo)體公司眾多，即使是同一公司的閃速內(nèi)存也是型號(hào)眾多、千差萬別。為使程序設(shè)計(jì)盡可能地適用于大多數(shù)的閃速內(nèi)存，需注意以下幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。

2.1器件自動(dòng)識(shí)別

器件自動(dòng)識(shí)別要識(shí)別出器件使用的命令集、內(nèi)部數(shù)組結(jié)構(gòu)參數(shù)、電氣和時(shí)間參數(shù)及器件所支持的功能。器件自動(dòng)識(shí)別的方法有兩種：如果閃速內(nèi)存支持CFI功能，可以直接通過CFI獲得器件的各種參數(shù)；如果閃速內(nèi)存不支持CFI功能，可以寫器件識(shí)別命令，然后從器件中讀取產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家和器件代碼，根據(jù)生產(chǎn)廠家和器件代碼從程序中建立的器件參數(shù)表中讀取器件的各種參數(shù)。器件自動(dòng)識(shí)別的流程圖如圖2所示。

正確識(shí)別器件之后，就可以根據(jù)器件的命令集對(duì)器件進(jìn)行各種操作。對(duì)閃速內(nèi)存的所有操作都是通過芯片的命令用戶接口CUI實(shí)現(xiàn)的。通過CUI寫入不同的控制命令，閃速內(nèi)存就從一個(gè)工作狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)工作狀態(tài)。其主要的工作狀態(tài)是：讀存儲(chǔ)單元操作、擦除操作和編程操作。

2.2 讀存儲(chǔ)單元操作
在閃速內(nèi)存芯片上電以后，芯片就處于讀存儲(chǔ)單元狀態(tài)，也可以通過寫入復(fù)位命令進(jìn)入讀存儲(chǔ)單元狀態(tài)，讀存儲(chǔ)單元的操作與SRAM相同。

2.3 擦除操作
在對(duì)閃速內(nèi)存芯片編程操作前，必須保證存儲(chǔ)單元為空。如果不空，必須對(duì)閃速內(nèi)存芯片進(jìn)行擦除操作。由于閃速內(nèi)存采用模塊分區(qū)的數(shù)組結(jié)構(gòu)， 使得各個(gè)存儲(chǔ)模塊可以被獨(dú)立地擦除。當(dāng)給出的地址是在模塊地址范圍之內(nèi)且向命令用戶接口寫入模塊擦除命令時(shí)，相應(yīng)的模塊就被擦除。要保證擦除操作的正確完成，必須考慮以下幾個(gè)參數(shù)：(1)該閃速內(nèi)存芯片的內(nèi)部模塊分區(qū)結(jié)構(gòu)。(2)擦除電壓Vpp。(3)整片擦除時(shí)間和每個(gè)模塊分區(qū)的擦除時(shí)間參數(shù)。上面三個(gè)參數(shù)在器件識(shí)別中獲得。

2.4 編程操作
閃速內(nèi)存芯片的編程操作是自動(dòng)字節(jié)編程，既可以順序?qū)懭?，也可指定地址寫入。編程操作時(shí)注意芯片的編程電壓Vpp和編程時(shí)間參數(shù)，這兩個(gè)參數(shù)也可以在器件識(shí)別中獲得。

上面，我們給出了單片機(jī)與閃速內(nèi)存硬件接口電路和軟件編程設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的關(guān)鍵技術(shù)問題。硬件上主要考慮芯片的工作電壓和編程電壓，軟件上要考慮到器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、使用命令集和時(shí)間參數(shù)等因素。隨著閃速內(nèi)存器件朝著容量越來越大、工作電壓越來越低、支持共同的接口標(biāo)準(zhǔn)的方向發(fā)展，將會(huì)使閃速內(nèi)存硬件接口和軟件編程設(shè)計(jì)越來越容易，也會(huì)使閃速內(nèi)存的應(yīng)用更加廣泛。

參考文獻(xiàn)
1 Intel Products CD-ROM． Intel公司，1998.5
2 何立民． MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)-系統(tǒng)配
置與接口技術(shù)．北京：北京航空航天大學(xué)出版社1990
3 竇振中．單片機(jī)外圍器件實(shí)用手冊－內(nèi)存分冊．北京：
北京航空航天大學(xué)出版社1998