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閃速存儲器芯片K9F6408系列的典型應用
摘要：K9F6408系列是8M×8bit的NAND型閃速存儲器。它以其快速讀寫(xiě)循環(huán)，數據硬件保護，可擦除，I/O口命令/地址/數據線(xiàn)復用和接口便利等特點(diǎn)，正成為大型數據如語(yǔ)音、數字圖像、文件等系統數據的載體。本文給出了K9F640800A與單片機P87C52的硬件連接電路及閃速存儲器操作的軟件應用程序。關(guān)鍵詞：flash 存儲器；扇區；操作；應用程序
1、概述
存儲器是計算機外圍產(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器(Flash Memory)的時(shí)代。Flash存儲器以其低成本，高可靠性的讀寫(xiě)，非易失性，可擦寫(xiě)性和操作簡(jiǎn)便而成為一系列程序代碼（應用軟件）和數據（用戶(hù)文件）存儲的理想媒體，從而受到到嵌入式系統開(kāi)發(fā)者的歡迎。
Flash存儲器的應用范圍極廣，從現代計算機優(yōu)盤(pán)到嵌入式系統中取代 的地位，可謂占盡風(fēng)流。正因為Flash的應用廣泛，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（對Flash內部壞扇區的檢測）、寫(xiě)操作（寫(xiě)入數據）、讀操作（從Flash中讀出數據）、空間管理和擦除操作。在系統中我們選用AT87C52單片機，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約I/O口，即它的地址線(xiàn)和數據線(xiàn)可復用。而其他許多閃存的地址線(xiàn)和數據線(xiàn)是分開(kāi)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的閑置儲存空間。
·寫(xiě)和讀以頁(yè)為單位，而擦除以塊為單位。讀、寫(xiě)和擦除操作均通過(guò)命令完成，非常方便。（參見(jiàn)圖3）
·此芯片可擦寫(xiě)1百萬(wàn)次，掉電數據不丟失，數據可保存十年。
·有8位串行口，且可復用，既可作為地址和數據的輸入/輸出引腳，又可作命令的輸入引腳，根據時(shí)序采用分時(shí)循環(huán)。（見(jiàn)時(shí)序圖5）
·寫(xiě)入每頁(yè)的時(shí)間為200us，平均每寫(xiě)一個(gè)字節約400ns，即約20Mb/s。
·該flash的每一個(gè)扇區又分為三個(gè)區（256字節，256字節和16字節），如果需要對這三個(gè)區獨立操作，則通過(guò)00h,01h和50h命令分別選中。（參見(jiàn)圖3）
·快速的讀寫(xiě)循環(huán)和數據硬件保護。
引腳分布、功能及操作命令如圖1所示：
3、P87C52與K9F6408U0A的應用電路
我們設計了一個(gè)系統，所需實(shí)現的功能是，由P87C52單片機將接收到的GPS芯片發(fā)送的數據，按一定的格式處理后，存儲到Flash芯片上。當上位機發(fā)出讀命令時(shí)，P87C52再從flash中取出數據，發(fā)給上位機。在此，我們給出了K9F6408U0A的flash芯片與P87C52單片機連接圖（圖2)。
4、K9F6408U0A的軟件編程
K9F6408U0A的軟件編程是采用C語(yǔ)言中嵌入匯編來(lái)完成。主要包括：flash扇區檢錯，讀，寫(xiě)，擦除和管理flash空間。
1）檢錯：剛出廠(chǎng)的Flash中可能存在壞扇區，用久的Flash好扇區也可能變壞。為了保證讀寫(xiě)數據的可靠性，必須對Flash扇區進(jìn)行檢測。Flash扇區的好壞標志存在于第3區中的第6 Column, 若扇區已壞，則標志位數據不是FFH。設置一錯誤扇區的表，掃描檢錯flash，將壞扇區的號依次填入表中，將此表保存于flash存儲器中的第一個(gè)塊中（因為SAMSUNG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，命令0X00,0X01和0X50可分別讀取第一，二，三區中的數據。
過(guò)程為：選中Flash,通過(guò)I/O口寫(xiě)入讀命令字，寫(xiě)入所讀數據地址，置讀信號有效（下跳沿有效）。
（讀寫(xiě)）時(shí)序圖如下：
具體程序如下：
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{
unsigned char d;
Flash_CE=0; file://片選
WriteCommand(0x00); file://寫(xiě)讀的命令
WriteAddress(0x00,0); file://寫(xiě)讀的地址
for(d=0;d!=2;d ) file://一次讀兩頁(yè)
{
uint k=528; file://每個(gè)扇區有528個(gè)字節