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閃存芯片KM29N32000TS在單片機系統中的應用
摘要：介紹32M位閃存芯片（Flash Memory）KM29N32000TS,并以87C552單片機為例介紹它在單片機系統中的硬件連接和軟件編制方法。該芯片與單片機的硬件連接電路簡(jiǎn)單，可擴容能力強，易于編程，且體積小、容量大，具有很高的實(shí)用價(jià)值。在許多測量和測試應用系統中，如便攜式儀器等其它電池供電系統，需要保證數據的可靠性和可用性，即使整個(gè)系統掉電，而所采集到的數據仍能長(cháng)時(shí)間的保持不丟失。閃存技術(shù)的發(fā)燕尾服提供了這種可能性。閃存的非易失性非常優(yōu)越，數據可保存長(cháng)達10的。本文將介紹32M位閃存芯片KM29N32000TS及其在87C552單片機系統中的應用。
1 KM29N32000TS簡(jiǎn)介
KM29N32000TS作為閃速存儲器兼有E2PROM的可編程能力和非易失性，并且容量大、速度快，只需單5V供電便可做讀、編程、擦除等操作。圖1是它的存儲器組織圖。
KM29N32000TS是44（40）腳表面封裝器件，封裝 尺寸為18.80mm×11.78mm×1.20mm，內部有（4M 128K）×8位的存儲空間，組織成8192行，（512 16）列，其中最后16列為后備列，列地址為512～527�？梢赃M(jìn)行以512字節為一頁(yè)的頁(yè)讀、字操作和以8K字節為一塊的塊擦除操作，有一個(gè)528字節的頁(yè)豁口用于頁(yè)讀、頁(yè)編程時(shí)存儲單元的數據傳輸。
KM29N32000TS的突出優(yōu)點(diǎn)在于：命令、地址和數據信息均通過(guò)8條I/O線(xiàn)傳輸，這樣4MB空間的22位地址需要分三次寫(xiě)入地址寄存器，經(jīng)譯碼后訪(fǎng)問(wèn)相應單元。對單片機而言，當需擴展的存儲空間超過(guò)64KB時(shí)，尋址便會(huì )存在一定困難，系統的連線(xiàn)復雜而使可靠性降低。采用這種閃速存儲器便能克服上述困難，而且便于各式級到更大容量而無(wú)需要改外部連接。
圖2為其引腳功能圖，各引腳的功能如下：
CLE：命令鎖存使能。其為高時(shí)，命令通過(guò)I/O口線(xiàn)在WE信號的上升沿被鎖入命令寄存器。
ALE：地址鎖存使能。當其為高時(shí)，地址在WE信號的上升沿被鎖入地址寄存器；當其為低時(shí)，鎖定輸入數據。
CE：片使能。讀操作期間，CE變高，器件轉入standby模式；編程或擦除期間，器件處于忙狀態(tài)時(shí)，CE高將被忽略。
WE：寫(xiě)使能。命令、地址和數據在WE信號的上升沿被鎖定。
RE：讀使能。下降沿有效。WP：寫(xiě)保護。在電源電壓過(guò)渡期間，使WP為低電平時(shí)，可產(chǎn)生寫(xiě)/擦除保護。
R/B：操作狀態(tài)指示。為低電平時(shí)，指示正在編程或讀操作中，操作結束后變成高，開(kāi)路輸出。
I/O口：（I/O0～I/O7）三態(tài)。輸入命令、地址和數據以及讀操作時(shí)輸出數據。
對該存儲器的各種操作有著(zhù)共同的特點(diǎn)：首先通過(guò)I/O口將操作命令字送入命令寄存器，然后在三個(gè)連續的寫(xiě)周期內送入欲操作單元的地址（順序為A0～A7，A9～A16，A17～A21，A8會(huì )根據所訪(fǎng)問(wèn)的存儲區域的不同而自動(dòng)設定為高或低）。
2 與87C552單片機的連接
KM29N32000TS與87C552單片機的接口電路如圖3所示。由單片機的P1口直接與存儲器的I/O0～I/O7相連，實(shí)現命令、地址和數據的傳輸；P1.0接CLE，控制命令輸入；P1.2接ALE，控制地址輸入；P1.1接CE，控制片選；P1.3接R/B，監測存儲器的工作狀態(tài)；WR、RD分別接WE、RE，控制讀、寫(xiě)操作。
圖3中的MAX809是一個(gè)電源電壓監測芯片。當電源電壓低于某一個(gè)值時(shí)（門(mén)限電壓），輸出低電平，使得存儲器進(jìn)入寫(xiě)保護狀態(tài)。當電源電壓超過(guò)門(mén)限電壓240ms后，才解除寫(xiě)保護狀態(tài)，可以正常寫(xiě)入數據。這樣可以保證寫(xiě)入存儲器的數據都是有效的。MAX809的工作電流只有17μA。
3 軟件設計
與存儲器有關(guān)的操作有讀數據、寫(xiě)數據（即頁(yè)編程）和擦除數據，下面僅以讀寫(xiě)操作來(lái)說(shuō)明其操作過(guò)程，具體過(guò)程的程序流程如圖4、圖5所示。
①在讀操作子程序中，既可以一次讀取一整頁(yè)的數據，也可以讀取指定地址處的數據。如果要連續讀取多頁(yè)數據，則需要根據存儲器的讀時(shí)序修改子程序。
②頁(yè)編程子程序每次可以寫(xiě)一頁(yè)的數據，也可以在起始地址所在的當前頁(yè)中寫(xiě)入數據，但不能實(shí)現跨頁(yè)編程。如果數據個(gè)數超出頁(yè)邊界，將會(huì )造成數據丟失。
結語(yǔ)
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