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閃速存儲(chǔ)器芯片K9F6408系列的典型應(yīng)用
摘要：K9F6408系列是8M×8bit的NAND型閃速存儲(chǔ)器。它以其快速讀寫循環(huán)，數(shù)據(jù)硬件保護(hù)，可擦除，I/O口命令/地址/數(shù)據(jù)線復(fù)用和接口便利等特點(diǎn)，正成為大型數(shù)據(jù)如語(yǔ)音、數(shù)字圖像、文件等系統(tǒng)數(shù)據(jù)的載體。本文給出了K9F640800A與單片機(jī)P87C52的硬件連接電路及閃速存儲(chǔ)器操作的軟件應(yīng)用程序。關(guān)鍵詞：flash 存儲(chǔ)器；扇區(qū)；操作；應(yīng)用程序
1、概述
存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)外圍產(chǎn)品的重要組成部分，在經(jīng)歷了ROM, PROM和 EPROM和 如今已到了閃速存儲(chǔ)器(Flash Memory)的時(shí)代。Flash存儲(chǔ)器以其低成本，高可靠性的讀寫，非易失性，可擦寫性和操作簡(jiǎn)便而成為一系列程序代碼（應(yīng)用軟件）和數(shù)據(jù)（用戶文件）存儲(chǔ)的理想媒體，從而受到到嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者的歡迎。
Flash存儲(chǔ)器的應(yīng)用范圍極廣，從現(xiàn)代計(jì)算機(jī)優(yōu)盤到嵌入式系統(tǒng)中取代 的地位，可謂占盡風(fēng)流。正因?yàn)镕lash的應(yīng)用廣泛，了解和掌握Flash的相關(guān)操作和管理技術(shù)就極為重要。大致說(shuō)來(lái)Flash操作包括：檢錯(cuò)（對(duì)Flash內(nèi)部壞扇區(qū)的檢測(cè)）、寫操作（寫入數(shù)據(jù)）、讀操作（從Flash中讀出數(shù)據(jù)）、空間管理和擦除操作。在系統(tǒng)中我們選用AT87C52單片機(jī)，它有24個(gè)I/O口，其中8個(gè)作為有特殊功能的I/O口，因此只剩16個(gè)I/O口可供一般的輸入/輸出使用。我們選用K9F640800A閃存的主要原因是它能節(jié)約I/O口，即它的地址線和數(shù)據(jù)線可復(fù)用。而其他許多閃存的地址線和數(shù)據(jù)線是分開使用的。因此，本文以SAMSUNG公司的K9F640800A為例，介紹Flash的操作技術(shù)。
2、K9F640800A芯片的性能特點(diǎn)：
·供電電壓：2.7v～3.6v
·該芯片容量為66Mbits，由1024塊組成，每塊又由16頁(yè)組成，一頁(yè)共有（512＋16）×8bit。使用64Mbits,另外還有2Mbits的閑置儲(chǔ)存空間。
·寫和讀以頁(yè)為單位，而擦除以塊為單位。讀、寫和擦除操作均通過(guò)命令完成，非常方便。（參見圖3）
·此芯片可擦寫1百萬(wàn)次，掉電數(shù)據(jù)不丟失，數(shù)據(jù)可保存十年。
·有8位串行口，且可復(fù)用，既可作為地址和數(shù)據(jù)的輸入/輸出引腳，又可作命令的輸入引腳，根據(jù)時(shí)序采用分時(shí)循環(huán)。（見時(shí)序圖5）
·寫入每頁(yè)的時(shí)間為200us，平均每寫一個(gè)字節(jié)約400ns，即約20Mb/s。
·該flash的每一個(gè)扇區(qū)又分為三個(gè)區(qū)（256字節(jié)，256字節(jié)和16字節(jié)），如果需要對(duì)這三個(gè)區(qū)獨(dú)立操作，則通過(guò)00h,01h和50h命令分別選中。（參見圖3）
·快速的讀寫循環(huán)和數(shù)據(jù)硬件保護(hù)。
引腳分布、功能及操作命令如圖1所示：
3、P87C52與K9F6408U0A的應(yīng)用電路
我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)系統(tǒng)，所需實(shí)現(xiàn)的功能是，由P87C52單片機(jī)將接收到的GPS芯片發(fā)送的數(shù)據(jù)，按一定的格式處理后，存儲(chǔ)到Flash芯片上。當(dāng)上位機(jī)發(fā)出讀命令時(shí)，P87C52再?gòu)膄lash中取出數(shù)據(jù)，發(fā)給上位機(jī)。在此，我們給出了K9F6408U0A的flash芯片與P87C52單片機(jī)連接圖（圖2)。
4、K9F6408U0A的軟件編程
K9F6408U0A的軟件編程是采用C語(yǔ)言中嵌入?yún)R編來(lái)完成。主要包括：flash扇區(qū)檢錯(cuò)，讀，寫，擦除和管理flash空間。
1）檢錯(cuò)：剛出廠的Flash中可能存在壞扇區(qū)，用久的Flash好扇區(qū)也可能變壞。為了保證讀寫數(shù)據(jù)的可靠性，必須對(duì)Flash扇區(qū)進(jìn)行檢測(cè)。Flash扇區(qū)的好壞標(biāo)志存在于第3區(qū)中的第6 Column, 若扇區(qū)已壞，則標(biāo)志位數(shù)據(jù)不是FFH。設(shè)置一錯(cuò)誤扇區(qū)的表，掃描檢錯(cuò)flash，將壞扇區(qū)的號(hào)依次填入表中，將此表保存于flash存儲(chǔ)器中的第一個(gè)塊中（因?yàn)镾AMSUNG確保第一個(gè)塊能正確使用）。流程圖(圖四)：
2）讀flash：Flash 分三個(gè)區(qū)，命令0X00,0X01和0X50可分別讀取第一，二，三區(qū)中的數(shù)據(jù)。
過(guò)程為：選中Flash,通過(guò)I/O口寫入讀命令字，寫入所讀數(shù)據(jù)地址，置讀信號(hào)有效（下跳沿有效）。
（讀寫）時(shí)序圖如下：
具體程序如下：
void FlashRead() 【閃速存儲(chǔ)器芯片K9F6408系列的典型應(yīng)用】相關(guān)文章： 數(shù)字溫度測(cè)控芯片DS1620的應(yīng)用03-19
{
unsigned char d;
Flash_CE=0; file://片選
WriteCommand(0x00); file://寫讀的命令
WriteAddress(0x00,0); file://寫讀的地址
for(d=0;d!=2;d ) file://一次讀兩頁(yè)
{
uint k=528; file://每個(gè)扇區(qū)有528個(gè)字節(jié)